哈得来环流圈说环科学或环组学

哈得来环流圈说环科学或环组学

──和张学文教授一起讨论“环科学”

王德奎（四川绵阳市）

从叶轮机械看地球的大气圈，地球可以看成是没有叶片的叶轮运动。这种中心存在固体球核的流体三旋运动，最容易形成双单元对流线旋模式。而没有固体核心的类圈体线旋运动则可以称为单单元对流线旋模式。由于磁力线相对大气能穿过核心，全球涡流式磁场一般就是一种单单元线旋模式。

环科学--环组学--哈得来环流圈：站在地球的两极看地球，地球表面的冷热不均引起大气相对地面运动，热处大气膨胀上升，到上空聚起来，大气密度增大，使气压比周围同水平大气高，就有向外扩散的趋势。冷处大气的收缩下沉，上空大气密度减少，使周围同水平大气趋于该处。热处上空大气流向冷处，而冷处地面气压因下沉而较高又往热处流动，形成大气热力环流。由于赤道与极地间受热不均，在终年炎热的赤道地区，大气受热膨胀上升，而终年严寒的两极地区大气冷却收缩下沉；在高空中，赤道形成高气压，两极形成低气压，气压梯度指向极地，有向极地流动趋势，地面则有极地向赤道的回流。这种驱动向南北经向的全球环流的一个单单元线旋就称为哈得来环流圈，即地球大气经向环流，表现为两个哈得来环流圈，南北半球各一个。这是一种典型的三旋物质图象。

两个环流圈在赤道附近共用一个公共的上升气流分支，在那里太阳对空气的加热最强。空气在赤道附近上升，在高空侧向两极运动，然后冷却并在亚热带约30度纬度处下沉，最后在地面附近又回到热带。因为科里奥利力使北半球的运动气流偏同左方，所以在哈得来环流圈中向极地运动的气流的偏向会在地表引起东风信风。