[科普中国]-环流

环流，是汉语词汇，汉语拼音为huán liú，指的是回环曲折地流，即指的是在流动系统中，设法让全部或部分流体沿一定方向、一定路径循环流动。

词汇1.回环曲折地流。 汉 刘向 《说苑·杂言》：“ 孔子观於吕梁 ，悬水四十仞，环流九十里。” 明 郑真 《题画》诗：“万仞苍崖壁立，双溪碧水环流。”

2.谓循环往复。《鹖冠子·环流》：“美恶相饰，命曰复周；物极则反，命曰环流。” 陆佃 注：“言其周流如环。” 南朝 梁 刘勰 《文心雕龙·时序》：“枢中所动，环流无倦。”1

3.流体的循环流动，由流体各部分的温度、密度、浓度不同，或由外力的推动而形成：全球大气～。

定义环流（circulation）是指在流动系统中，设法让全部或部分流体沿一定方向、一定路径循环流动，称为环流。采用环流的反应器称为环流反应器。采用环流是为了使流体有足够长的反应时间，或为了得到更好的混合，或是为了强化过程中的换热。产生环流需要输入能量，可以用机械泵或输入另一高速流体的方法来输入能量，以保证环流的实施。1

流体学环流：弯道水流的内部呈螺旋状运动，在横断面上的投影呈环形的水流。又称“横向环流”、“弯道环流”。水流沿弯道作曲线运动时产生离心力，在离心力作用下，凹岸水面升高，凸岸水面降低。同时，由于水面流速大，离心力大，上层的水流指向凹岸；河底的流速小，离心力小，河底的水流则指向凸岸，形成横向环流。然而横向环流并非在横断面上进行，横向环流与纵向水流结合在一起，呈现螺旋式向下游运动的水流。弯道中可能有一个大的环流，也可能有大小不同的几个环流，环流可能占据整个横断面，也可能只占横断面的一部分。横向环流是引起泥沙横向运动的动力，它促使弯道凹岸冲刷而凸岸淤积。1

物理学对设计工程师来说，环流会造成毁灭性灾难，无论你的设备是计算机还是通信系统。有些工程师缺乏对环流的正确认识，因为在原理图上一般用一个接地符号或公共符号表示所有电路的返回路径。初级工程师经常错误理解这个符号，认为它代表零阻抗。情况并非如此，接地符号只表示你原理图上的一种线路。如果接地连接中的电流足够大，或者变化得足够快，就会产生一个相当大的电压，该电压可能影响到电源的精度。另外，在仪表应用中，该电压还会造成测量误差，数字系统工程师必须努力应对接地弹跳问题。音频缓冲器会出现可怕的接地环路中的环流效应，它会引起蜂鸣和哼声。RF 工程师总要努力控制高频系统设备中地电流的流动。

环流可以祸害电源电路、音频电路以及 RF 电路。即使 IC 设计者也必须努力应对环流的影响。

在考虑环流造成的麻烦时，电路的交流阻抗要比电阻更重要。

原理图中的公共符号或接地符号只不过是另一种线路，并不代表零阻抗。

电源输出电流大，内部环流也大。应使基准接地远离这些节点。应使电源电路和你的系统在一点连接。

切割接地层通常会造成更大麻烦。但是，当全是模拟电路时，这个规则就有些例外。

通常良好的设计习惯和采用差分信号链就可避免音频与 RF 电路中的接地回路。1

环流分类大气环流为了简化研究，地理学中假设大气均匀的在地表运动，将大气运动分为三圈环流（指一个半球）。

低纬环流

由于赤道地区气温高，气流膨胀上升，高空气压较高，受水平气压梯度力的影响，气流向极地方向流动。又受地转偏向力的影响，气流运动至北纬30度时便堆积下沉，使该地区地表气压较高，又该地区位于副热带，故形成副热带高压。赤道地区地表气压较低，于是形成赤道低气压带。在地表，气流从高压流向低压，形成低纬环流。

中纬环流和高纬环流

在地表，副热带高压地区的气压较高，因此气流向极地方向流动。在极地地区，由于气温低，气流收缩下沉，气压高，气流向赤道方向流动。来自极地的气流和来自副热带的气流在60度附近相遇，形成了锋面，称作极锋。此地区气流被迫抬升，因此形成附极地低气压带。气流抬升后，在高空分流，向副热带以及极地流动，形成中纬环流和高纬环流。1

大洋环流在海面风力和热盐等作用下，海水从某海域流向另一海域，最终又流回原海域的首尾相接的独立环流体系或流旋。大洋表面的环流与风力分布密切相关。除水平环流外，还有铅直环流，即升降流（见上升流，下降流）。 在赤道南北的低纬度海域，因东南信风和东北信风的作用，形成了自东向西的南赤道流和北赤道流，它们受大洋西海岸所阻而使西边的水位升高（每 100 千米可升高4厘米），主支流分别向南和向北流去，各自有一小股支流分别向北和向南流动，于赤道附近汇合，使水位抬升，因而形成了自西向东的赤道逆流。在北半球中纬度海区里，向北的主支流被海上盛行的西风驱赶而转为向东流动，形成北大西洋流和北太平洋流，都受海洋的东岸阻挡而分成向南和向北的两个支流。在南半球中纬度海区，向南的主支流受盛行西风驱赶，变成自西向东流动，因无海岸阻挡而形成绕地球流动的南极环极流。在南半球的高纬度海区，还有极地东风流，它遇陆地后又折向北。所有这些海流，在大洋表层形成一个个环流体系。除大洋表层环流外，还有大洋深层环流。1

海洋环流海洋环流是研究风引起的海流和密度分布不均匀所产生的密度流、大洋环流中流旋的生成和分布、大洋环流西向强化、海流的弯曲和变异、近赤道地区的流系结构、南极绕极流，大洋热盐环流，深海环流和与主跃层的关系，海水的辐散和辐合运动与升降流及朗缪尔环流等的关系，中尺度涡及其能量转换，冰漂流等特殊的流动现象，海洋对风应力等的反应，以及近岸海区的环流等等。

季风环流具有全球性的有规律的大气运动，通常称为大气环流。

大范围地区的盛行风随季节而有显著改变的现象，称为季风。季风环流也是大气环流的一个组成部分。亚洲东部的季风环流最为典型。

海陆热力性质的差异，导致冬夏间海陆气压中心的季节变化，是形成季风环流的主要原因。 太平洋是世界最大的大洋，亚欧大陆是世界最大的大陆，东亚居于两者之间，海陆的气温对比和季节变化比其它任何地区都要显著。所以，海陆热力性质差异引起的季风，在东亚最为典型，范围大致包括中国东部、朝鲜半岛和日本等地区。

冬季，东亚盛行来自蒙古—西伯利亚高压（亚洲高压）前缘的偏北风，低温干燥，风力强劲，此偏北风强烈时即为寒潮；夏季，东亚盛行来自太平洋副热带高压西北部的偏南风，高温、湿润和多雨。偏南气流和偏北气流相遇，往往会形成大范围的降雨带。

海陆热力性质的差异是形成季风的重要原因，但不是惟一的原因。气压带和风带位置的季节移动等也是形成季风的原因。例如，我国西南地区及印度半岛一带的西南季风，就是南半球的东南信风夏季北移越过赤道，在地转偏向力影响下向右偏转而成的。1

本词条内容贡献者为:

张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院