大气环流壮观如画，谁的手笔？
大气环流壮观如画，谁的手笔？
地球大气层通常分为5层:对流层 、平流层、中间层 、热层 和逃逸层。大气环流指以极地为中心并绕极地旋转的纬向气流，主要有平流层顶部的中纬度地区南北西风急流、平流层极夜西风急流和赤道东风带急流。平流层顶部的西风急流速度最大，在北半球冬季，近于水平的急流中心在北纬27度的12公里高处；风速达到150～180m/秒，甚至达到200m/秒。夏季约在北纬42度的9～12公里高处。
南北方向及垂直方向有三个经圈环流：1、低纬度正环流，即哈得来环流。2、中纬度逆环流，即费雷尔环流。3、极区正环流。
图1 地球的大气环流
关于地球的大气环流，科学家们解释说：地球大气环流的原动力是地球表面接受太阳辐射的非均匀性，很强的温度梯度产生三圈环流；在地球自转的科里奥利力作用下，三圈环流导致西风急流。
太阳系其它行星的大气环流如何呢？
木星的大气层分为对流层、平流层（320公里）、增温层（1000公里）和散逸层。对流层的氨云形成表面的13道平行于赤道、环绕木星的带状云，被高达150米/秒的喷射气流分隔着：赤道区（EZ，从南纬7°S至北纬7°N）、南北赤道带（EB，18°）、南北热带区（TrZ，23°）、南北热带带（TrB）、南北温带区（TZ）、南北温带带（TB）、南北极区。
“区”是低温的上升气流；“带”是高温的下降气流。赤道区是东向气流（顺行），赤道风速是赤道区最低的。赤道带是最活跃的区域，强劲的东向气流（150米/秒）显示出木星的狂暴和无法解释的超自旋（赤道部分的自转周期比两极地区快）。
在南纬23°处，有一个南北宽14000千米，东西长30000千米的反时针旋涡大红斑。其中心的核大小约几百公里，好像维持不动或顺时针旋转。
科学家们没有把地球大气环流的起因理论用到木星上，也没有一个比较好的模型，只是认为木星内部温度高，影响了大气环流。
图2 木星的大气环流
金星没有地球那样的大气环流，只有从东向西流动的高速大风，风速由行星表面向上逐渐增加，云顶风速可达 100米/秒 ，4天环绕金星一周，叫“四日风”。 金星自转一周需243天。“四日风”这种“超级大气环流”令人费解。
图3 金星的大气环流
火星大气环流主要为单胞环流，赤道相对热空气上升，漂至极区下沉，再沿地面回到赤道。另外，夏半球极冠的二氧化碳升华进入大气，使气压升高；流向冬半球凝聚。
土星大气环流的亮带和条纹没有木星的清晰，却比木星的范围大。自西向东的风最大值达500 米/秒,比木星大3倍。赤道急流宽达南北纬40度，比木星赤道急流宽。在南纬55度处有一个东西长6000千米的卵形红斑。在北纬40度附近，出现许多旋涡和扰动。在北纬60度附近，有一个长约10000千米的小于木星大红斑的卵形棕色斑。北极有长度大约是13800 公里的六边形漩涡。南极有一个飓风。
图4 土星的大气环流
天王星的大气层可以分为三层:对流层、平流层(同温层)和增温层。对流层顶的温度最低，只有49K，是太阳系温度最低的行星。明亮的极区和暗淡的赤道带状区展现出许多条狭窄但色彩丰富的带状结构。风速随着与赤道距离的增加而增加。在赤道，风的方向与自转的方向相反，速度从100至50 米/秒；大约在纬度±20°静止不动，之外，风向转成与行星自转的方向一致；在纬度40°附近，风速从150到200 米/秒；在纬度±60°处，风速达到最大值约240 米/秒；至极区减弱为0。
图5 天王星的大气环流
海王星的大气层可以分为两个主要的区域：低层的对流层和高层的平流层。平流层大气在相同的纬度上环绕着行星运转。赤道带有一个很宽的西向气流带，较高纬度地区有强烈的东向喷射气流。
海王星的风速可能居太阳系之首，大气层顶部达到惊人的580米/秒。在赤道带，风速能达到大约333米/秒。
图6 海王星的大气环流
海王星强风的能量源头仍是一个不解之谜。科学家至今无法确定强风是否由太阳热量或者星球内部深处的热量上涌驱动。
太阳系行星的大气环流只有地球被研究清楚了。四大气体行星大气环流越远越不清晰，并且环流起因不明。火星大气主要受太阳照耀影响。水星大气层基本消失。只有金星东风压倒西风。
太阳系行星的大气环流为什么相貌各异呢？
再看看太阳。太阳有较差自转。不同纬度的自转速率不一样。在赤道附近，每25天转一圈，在极区，大概要37天转一圈。
图7 太阳的大气环流
我们的银河系也存在纬向环流。不识银河真面目，只缘身在银河中。
图8 银河系
图9 某星系
这个星系图片表明星系也存在纬向环流。
朋友，看完这篇文章，你也许会悟出科学家们对地球大气环流的解释多么苍白。地球纬向环流能是那个假设的地球自转的科里奥利力驱动的吗？能是太阳光驱动的吗？为什么不能承认，星球的纬向环流是旋涡的旋聚力推动的呢？
