環流 高空風系統 - 颱風討論

※ 引述《yesyesnono (幾米)》之銘言：
: 大家好
: 自學氣象的時候有幾個問題實在卡住很久
: 希望強者不吝賜教
: 1. ?
: 根據熱力學原理
: 溫度梯度產生壓力梯度
: （熱空氣上升，造成高空壓力變大，自然向高空壓力小處移動，此時原地面壓力下降，四
: 周壓力大處空氣向原地面流動，而呈ㄧ循環）
其實這要從第三點答起
溫度越高，上下兩層等壓面間所夾的厚度越厚所以若某層長這樣平平的
— — — 若中間那格較暖，下面就要這樣
__ __
\__/ 中間變低壓了
同理可證第三點其他敘述
若這要維持平衡，下面那層就要逆鐘向旋轉，上面則不旋轉
回到第一點
的確，流體沒有旋轉的情況下，相當熱處上升而降溫，相對冷處下降而升溫，直到熱處不再熱，冷處不再冷，一切溫度梯度終將被弭平
然而，流體有旋轉的情況下，熱處高層的外流因科氏力向右偏轉，想想向右偏轉後科氏力向哪邊？（向外的右邊，順鐘向，的右邊）答案是向內！
而低層根據上面說的，因為熱處較厚，若上為高壓則下變平甚至變低壓，所以至少要是較弱的順鐘向，甚至反過來變逆鐘向，
所以同樣的熱處上升降溫冷處下降升溫，不會持續到溫度梯度被弭平，而是只到偏轉後的科氏力足夠大到可以平衡掉氣壓梯度力！
講半天的白話，氣象學上為了不要每次提這個觀念都要說這麼一大串，我們都管這叫做熱力風平衡
: 但
: 在Ferrel cell中，其在緯度60度（冷）附近上升，在緯度30度（熱）附近沉降，而呈ㄧ
: 環流
: 這個環流圈並不遵守熱力學原理，是什麼原因造成？
想想上面那個平衡，關鍵在上下層的風速差正好平衡上下層的氣壓梯度差，而氣壓梯度差正好代表水平溫度梯度，例如若左暖右冷
則等壓面可以如此分佈
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想像左南右北，中間那格的氣壓梯度需要西風來平衡，但上層氣壓梯度較大，西風也較強（有沒有發現我順便回答了第二題）
此時，若低層西風因某外力而減弱，會發生什麼事？
低層向左的科氏力減弱，氣壓梯度將空氣向右推，然後，右上升降溫、左下降升溫
咦咦？這樣不是熱區變熱冷區變冷嗎？
你沒聽錯！Ferrel cell正是讓熱區越熱冷區越冷，其實當我說低層西風減弱時已經注定了這個結果，因為上下風速差變大了，所以上下氣壓梯度差也要變大，而左右溫差變大正好可以達到這個效果
之所以溫度梯度沒有無限的變大還有其他因素作用（剛剛說的低層受外力也不是完整的故事，只是舉例說明）
: 2.
: 環流圈中地面與高空風向一般相反，故形成環流圈
: 但
: 西風帶卻是在地表的西南風，漸至高空呈西風。為什麼？為什麼高空不是吹東北風？
: 3.
: 「海平面低壓有一冷心者，此低壓當隨高度增加而增強；
: 海平面低壓有一暖心者，此低壓當隨高度增加而減弱，且可能轉變為ㄧ高空低壓；
: 海平面高壓有一冷心者，此高壓當隨高度增加而減弱，且可能轉變為ㄧ高空低壓；
: 海平面高壓有一暖心者，此高壓當隨高度增加而增強。」
: 這段敘述背後原理為何？
: 這段敘述背後原理為何？
: 這每個問題我都百思不得其解，
: 翻書估狗關鍵字也都找不太到相關解釋，
: 要不就是太多方程式看不懂
: 不知道有沒有強者能幫忙解惑
: 拜託大家了（跪

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