高层气旋和反气旋如何影响地面风?

Question

以百慕大高为例。我给它画了一个粗略的插图。它将墨西哥湾的湿热空气引向北美东海岸。但是高层风远离地面风/中层风，那么它们是如何影响它们的呢?

中纬度气旋也是如此。在左下象限(至少在北半球)，它将在地表转向寒冷干燥的西北风。最终的结果可能是阳光充足、湿度低(比如在中南部龙卷风爆发后)，也可能是严寒。这怎么可能呢?

Answer 1

任何高度的高压和低压都不是孤立存在的。不得不提醒自己很多这一点(所以任何人都可以随意纠正)，但首先值得强调的是，百慕大高压是一个温暖的核心高压，因此在大气中延伸了很大的深度。

这张照片是六月北纬35度相当典型的大气横截面:
_{^{来源:NCEP/NCAR再分析月平均值}}

两条虚线的左边是百慕大高脊的中心。注意它是如何非常直立和强大的通过一个大的高度…所以低层的风倾向于与高层的风对齐。每个层次的高都有相同的原因……是由哈德利环流引起的持续下沉空气的有利区域[即一旦达到一定速度，向极地移动的空气就必须返回赤道]

另一方面，蓝色槽\low(更右边的虚线)是倾斜的。这是中纬度气旋的典型结构(即冷核心低压)。开始的上层特征导致地面低层在其前方(下游)发展，因为从上层槽流出的空气由于散度+正涡度平流随高度增加而在其下方引发上升运动。

结果(在北半球)在地面位置将会有西北风在槽轴经过的地方附近(也就是低地表的西南方向\高地表的东北方向)．这样的西北风会在大多数地方带来较冷的空气和较低的相对湿度，但空气有多冷或多干取决于西北风吹进的气团的来源区域(这在很大程度上与槽本身的强度和更大的历史有关)。

总的来说，不同大气高度的运动和压力之间的联系的根本原因是必须发生质量连续性的事实(如果空气上升，它必须被取代，它最终必须下沉到其他地方以保持重量-密度，以防止持续的质量积累/损失)，并计算出更清晰的关系，如热的风(在不同高度的不同风是层与层之间温度平流的直接结果)和导致垂直运动的两个主要因素的事实准地转近似差涡平流与高度(即不同水平的不同旋转变化导致垂直运动)和温度平流的最大值(加上摩擦和外部热量的另外两个项)。

从某种意义上说，一个海拔高度的压力会引起另一个海拔高度的变化和运动，这可能与一个低水平低压系统可以水平影响数百英里外的风和天气的事实一样奇怪。这不是幽灵般的动作在远处这是一种连续流体，其中一部分的变化会对另一部分产生影响。