架空世界地圖制作指南(四)盛行風

盛行風是主要朝特定方向吹的地面風。這個方向是由行星的自轉方向決定的,但它比這個復雜得多。我們先從地球上發現的三個全球環流圈開始,假如地球不自轉。

暖空氣在赤道(圖片中的紅色中心線)上升到大約15公裡/9英裡的高度,到達對流層頂的邊緣,這標志著地球低層大氣的極限。在這一點上,空氣不能繼續冷卻下去,所以它被從下面繼續上升的暖空氣推向南極和北極(以橙色線為標志)。北緯30度左右,南緯30度左右,這股冷空氣終於能夠下降(藍線)。

在赤道上升的空氣在地表留下越來越少的空氣,這就形成瞭一個低壓區。30度外的空氣下降到現有空氣的頂部,形成一個高壓區。這種高壓想要得到緩解,並通過交換在赤道移動的空氣來實現,這反過來又是在行星表面產生風的原因(以綠線為標志)。第一個環流圈叫做哈德裡環流圈。

在兩極,冷的、密度更大的空氣在地表移動,直到分別在南北60度左右,空氣變暖到足以上升。在這裡,它重復著與赤道相同的機制,產生極地環流圈。

當低壓區和高壓區要求平衡時,極地環流圈和哈德利環流圈之間的大氣自動遵循類似的模式。它們就像一個齒輪,因此旋轉方向與哈德利環流圈和極地環流圈相反。這些是費雷爾環流圈。

如果地球不自轉,這將是它的全部情況,你隻會得到北風和南風,但顯然地球確實自西向東自轉。

赤道處的地球表面旋轉最快,因為它離地球自地軸最遠,磁極旋轉得最慢。這意味著從赤道向北極移動的空氣從旋轉速度快的區域移動到旋轉速度慢的區域。

這種空氣的速度並不像地表上的任何東西那樣慢,所以它繞地球旋轉的速度比它下面的地表空氣快,導致它在起點上方的直線上領先於一切。

在上圖中,橙色的大箭頭表示地球的旋轉速度。赤道上較大的箭頭比較小的箭頭向上移動得更快(因此更接近自旋軸)。從赤道向上移動的空氣的速度比它向其漂移的表面的速度要高。這意味著當它向上移動時(黃色箭頭),它也會向東移動(藍色箭頭),並在黃色箭頭正上方的點之前結束。

從兩極附近向赤道移動的任何物體的速度都較低,因此永遠無法用相同的起點趕上赤道上的任何物體,這意味著在向下移動時,它將在其下方同一點的西邊(青色箭頭)結束(粉色箭頭),並以彎曲的西風路徑結束(紅色箭頭)。

在這個例子中,假設白色箭頭是空氣從赤道上升到大氣中的路徑。當它冷卻下來,以30度的角度落到地面並被推回赤道時,它會走一條像紅色箭頭一樣的路徑。

這被稱為科裡奧利效應,這意味著流向赤道的地面風(如前面在環流單元中所示)會偏向西方。這些是信風

從30度區域向兩極移動的地面風向東偏轉(比它們移動到的區域要快),被稱為西風帶(因為它們從西向東移動)。從兩極流出的冷空氣像信風一樣,向西偏斜,稱為東風。這些風對我們的氣候帶和洋流很重要。

最後一點,如果你的行星以相反的方向旋轉,所有這些風向都是鏡像的。以下指南中提到的所有其他內容也相應地反映出來。

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