平均经圈环流pingjun jingquan huanliu
指在经向(南北向)垂直剖面上,由风速的平均南北分量和平均垂直分量共同形成的平均环流圈。
地球表面由于太阳辐射的分布不均和极冰作用,无论冬夏,赤道和低纬地区都是大气的热源,高纬和极地地区都是冷源。大气受冷热源的驱动应当形成在经圈铅直剖面上的单一经圈环流。但是,由于地转偏向力的参与,单一经圈环流不能实现。因为一旦空气运动起来,在地球偏向力作用下,北半球的空气要向右偏,南半球空气则向左偏,而且愈到高纬,偏得愈厉害。这样,从赤道上空向北和向南流去的气流大约在30°N和30°S附近聚集辐合,发生空气堆积。同时,上升的空气在从低纬向极流动过程中,不断外向辐散热量而冷却,当运行到30°附近时,变成较冷空气收缩下沉,因此30°附近上空的空气在聚集和冷却作用下不断下沉堆积形成副热带高压。而赤道地区因高空空气外流、质量减少形成赤道低空的低压带。在副热带高压和赤道低压之间便产生了自高压流向低压的气流,而流入赤道低压的空气受热后上升,到高空又向南、向北流入副热带高压带上空。这样便构成了低纬度经圈环流,通常称哈德莱环流圈。这个环流圈中暖区(赤道)空气上升,冷区(副高)空气下降;上空空气由暖区流向冷区,低空则由冷区流向暖区,这称为正环流圈。
极区是地球的冷源,空气受冷收缩下沉,高空有气流辐合,质量增多,低空形成高压。从高压向低纬流出的气流和从副热带高压带向高纬流出的气流大约在南北纬60°附近相遇,两支气流辐合上升,并在上空分别向高、低纬流出。这样,在高纬与中纬又分别形成了两个闭合的环流圈。在赤道到极地的经圈铅直剖面上出现了三个经圈环流圈。高纬地区的环流圈也是直接受热力因素驱动的正环流圈。中纬度地区的经圈环流是一个冷区空气上升、暖区空气下降的环流圈,称逆环流圈。说明它不是热力因素直接驱动形成的,而是由于空气的连续性,在辐合、辐散以及为保持大气中的热成风平衡关系等动力作用下形成的。这个环流圈也称费雷尔环流圈,是一个南风或北风分量都很小的弱环流圈。