高纬度带物质的定向流动
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发布时间：2022-04-30 08:38
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时间：2022-06-19 22:49
高纬度带实际上就是两极极地带。地球的两极极地带位于南、北极区，分布范围在南、北纬66°33'～90°。最大强中纬力作用线可以延伸到地理两极极地带内。高纬度带与地球的最大强中纬力作用带有小部分重合，重合区域为66°33'～68°27'，也正是由于存在这一重叠区，地球的暖流与寒流有了交替的变化。
图4－30 “5·12”地震导致的汶川映秀莲花芯沟“干石流”道(图片据天府布衣)
图4－31 最大强中纬力作用带内中国部分含油气盆地与北太平洋部分岛屿的分布形态
高纬度带内物质的定向运动主要分为两种，一种是强中纬力与自转向心力的合力作用下的运动(图4－32)，另一种是地球公转角动量守恒运动。
图4－32 高纬度带物质的运动方向及受力力分析
图4－32b分析了地球上某点物质受强中纬力与自转向心力作用的合力及其方向，显然，合力作用下的物质的运动轨迹既不同于强中纬力，因而不平行于黄道面，也不同于自转向心力，因而不平行于赤道面。实质也就解释了我们后面将要专文论述的地球磁场的磁轴与自转轴的夹角问题。只需稍加说明，即可解释θ极光(参见地球的磁现象章节)的形成原因。
如果没有强中纬力作用，地球的极点处应该没有大气的运动。
极地带地球物质受强中纬力作用后的运移，分过极点和不过极点两种类型。
过极点的运移轨迹等，在《地球动力与运动》中已经阐述，有两种(图4－33):一种是过极点后沿着弧线向左(北半球，图4－33b)或向右(南半球)继续运移;一种是沿着弧线经过极点后再沿着对称的弧线方式返回(图4－33c)。
图4－33 受强中纬力影响过极点的大气运行轨迹模式
不过极点的运移轨迹共有8种理论模式(图4－34)。
无论是过极点还是不过极点，站在地球上的人们都会发现，地球高纬度带内物质在相对较弱的强中纬力作用下，发生由68°27°向90°方向的运移和由90°向68°27'的运移都是可能的。如果物质为较均匀的，则沿着理论轨迹线平行移动，否则，将沿着理论轨迹线转动。
极地带的物质运动特点，可受在极地带外时的已具有的运动状态影响，也就是说，物质在最大强中纬力作用带的运动可能影响到在极地带的运动，如果地球倾角保持不变的话，最大强中纬力作用带跨度43°06'及其以后范围内的物质的运动将对其在极地带内的运动产生影响。
图4－34 受强中纬力影响不过极点的几种运行轨迹模式
由于强中纬力是与纬度的大小呈正弦倍角平方关系变化，所以，在地球纬度大于68°27'后，表现为作用力随纬度增大而加倍减小，物质表现出的运动特征为随着纬度增加，运动的加速度越来越小。
地球公转角动量守恒运动结合强中纬力作用，总是促使地球物质向地球北极方向运动。地球倾斜所形成的地球南北极关系，使地球南极带内物质，按照角动量守恒定律要求，总是处在调节运动状态(调整地球质心)，这种状态要求满足地球公转角动量守恒，而被调节到趋向于赤道方向的地方;而北极带则处在前述调节运动状态较小的地方。这种特殊的运动关系，是形成除强中纬力作用以外的导致地球物质北极(如地壳陆块)相对集中而南极相对贫乏的重要原因。如果地球倾斜方式改成相反方向，则地球南北极的地理、地质特征也将随之改变。
