地理大发现和三圈环流.docx

地理大发现

指15世纪末至16世纪初，西欧各国航海家和冒险家在全球地理方面的一系列重大发现。包括新航路的发现，新大陆的发现，环绕地球航行的完成，以及持续至17世纪中叶的继续探索。15世纪前，旧大陆分为东方、西方和阿拉伯世界3种文明，构成当时已知世界的主体。而处于当时文明世界边远外围的非洲南部、亚洲北部和当时完全不了解的美洲大陆，均被视为未知世界。因之，新兴资本主义发展的需要，寻求贵金属、香料和贸易市场的欲求，扩展领土和开拓殖民地的政治意图，以及向东方传播基督教的热忱，成为地理大发现的历史动因。而探知未知领域这一科学发展动力，退居极其次要的地位。造船术和航海术的日益发达，托勒密（C.Ptolemaeus）的《地理学》在1410年左右被译成拉丁文使地圆说得以广泛传播，中国的指南针经阿拉伯世界传入西欧，为地理大发现提供了科学技术条件。西欧专注于向未知领域的航海与地理探索，始于葡萄牙航海王子恩里克（O.NavigadorHenrique）于1418年首次派遣船只沿非洲西海岸南下，西欧的大航海由此揭幕，并逐渐深入西非和西南非洲。1492年西班牙加入了海上角逐，西欧其他国家特别是意大利人也相继参与，使海上大探险和地理大发现进入新的时期。地理大发现中最杰出的成就主要有：1492年哥伦布（ChristoforoColombus）为首的西班牙舰队在圣萨尔瓦多岛登陆发现了美洲；1497年伽马（daGama）为首的葡萄牙舰队发现绕过好望角通往印度的航路；1519～1522年麦哲伦

（FerdianndMagellan）率领的西班牙考察船第次从东向西绕地球航

行一周。虽然地理大发现一词反映了以欧洲为中心的史学观点，但从地理学角度看，地理大发现有着重要的地理学意义。欧洲古希腊、罗马时代光辉的地理学思想经历了中世纪长期窒息，其生命力日益衰竭时，地理大发现与文艺复兴给地理学带来新的转机；地理大发现及其以后在海上和陆上的继续，开拓了全球性的视野，产生了对地球认识观念的更新，积累了极其丰富的地理知识；特别是一些科学家（天文、地理、生物、海洋学家）加入探险队伍，使经验和事实的积累升华为科学基础资料，导致新地理学观念的形成，酝酿着地理学新的突破，从而进入了近代科学的地理学发展时期。

三圈环流理论 tricellular theory

三圈环流理论 tricellular theory

在气象学中指逐渐被废弃的有关地环风系的模式，它表示在南北半球各有

三个平行的风圈或风带。三圈环流理论自T.伯杰龙最先提出（1928），后由C.G.罗斯贝作进一步发挥，用它代替乔治〃哈得来在1735年所提出的哈得来环流模式。哈得来模式表示在南北半球各有一个单一环流，在低空空气向西并向赤道流动，在高空空气向东并向极地流动。三圈环流理论假定在每个半球上各有两个哈得来环流，一个出现在近赤道地区，一个出现在近极地区域。在两个环流之间是费雷尔环流，在费雷尔环流圈中，地面空气向东并向极地流动，高空则向西并向赤道流动。三圈环流理论较好地解释了地表面所观测到的风系：热带东风信风带，中纬度西风带和极

地东风带。但是，这个理论与下列事实不一致：在高空中纬度西风带不是

改变方向，而是风速变得更强；其次，在热带高空气常常很弱，或根本不存在；并且在三圈环流中向极地输送的能量不如热带大气从太阳辐射中得到的能量为多。此外，三圈环流理论不能解释大气中角动量的输送。由于在热带和极地，东风带的流动方向和地球自转的方向相反，地面摩擦使其速度减慢（相对于地面），并不断地从地球获得角动量；又因为东风带的速度保持不变，因此必须把获得的角动量同时传递给中纬度西风带。中纬度向东吹的风速快于地球转动的速度，地面摩擦使其速度减慢并失去角动量传给地球；这样，它们也继续保持比较稳定的速度。怎样完成这种动量传递，三圈环流理论不能解释清楚。现在有人认为，完成这种动量传递的中纬度是高低气压系统，即扰动，和长的驻波。

三圈环流

三圈环流的建立

在20世纪20年代，三圈环流理论模型的出现，较好地解释了旋转地球上的大气环流。事实上，由图(3.19a)所示，热力驱动的环流产生的空气运动受到地转偏向力的作用，赤

道的上升运动到达高层后，其向极运动受到地转偏向力的作用，使北(南)半球运动的空气向右(左)偏转。这样，由赤道上升向北(南)流动的空气，随着纬度的增加，地转偏向力(以科氏参数f＝2Ωsinψ度量)也将增大，到某一个特定纬度(在30°附近)即转变为西风气流，

并形成稳定的西风带，从而阻碍了由赤道上空源源而来的空气继续向

北(南)流动，并在那里堆积起来，使地面气压升高。同时西风分量又在Coriolis力作用下产生附加的向赤道的分量，这一附加的向赤道分量加强了赤道高层大