大气循环
• 概念及基本过程:
• 大气循环指的是大气中的各种物质(主要是空气以及其中包含的水汽、热量等)在全球范围内进行的持续、大规模的运动和交换过程。它主要由热力驱动,使得空气在不同的地区、不同的高度层面产生流动、混合,进而实现能量和物质的重新分配,维持地球气候系统的相对平衡。
• 整个大气循环大致可以分为几个主要环节。首先是太阳辐射加热地球表面,不同的地表(如海洋、陆地、极地、赤道地区等)由于比热容等性质不同,受热不均匀。比如,赤道地区获得的太阳辐射多,气温高,空气受热膨胀上升,形成低气压区;而极地地区太阳辐射少,气温低,空气冷却收缩下沉,形成高气压区。
• 接着,由于气压差异,空气开始从高气压区向低气压区流动,这就形成了风。在地表附近,空气从极地流向赤道,形成了信风带等全球性的风带;在高空,气流方向则相反。同时,地球的自转(科里奥利力)又会对气流的方向产生影响,使得风向发生偏转,比如北半球的气流向右偏转,南半球的气流向左偏转。
• 此外,水汽在大气循环中也起着关键作用。当暖湿空气上升时,随着高度增加、气温降低,水汽会凝结成云,进而可能产生降水(雨、雪等)。降水落到地面后,一部分会通过地表径流汇入河流、湖泊等水体,最终流入海洋;另一部分会渗入地下,成为地下水,之后又可能通过蒸发等方式重新回到大气中,参与到下一轮的循环当中。
• 不同尺度的大气循环:
• 全球性大气环流:像三圈环流就是典型的全球性大气环流模式,它包括低纬度的信风环流圈、中纬度的盛行西风环流圈以及高纬度的极地东风环流圈。这些环流圈相互影响、相互衔接,决定了全球范围内大致的风带分布以及气候带的基本格局,比如在信风带控制下的地区往往比较干燥,盛行西风带影响的区域降水相对较多等。
• 季风环流:这是一种区域性、季节性比较明显的大气环流形式,主要出现在大陆和海洋之间的大规模热力差异显著的地区,比如亚洲东部和南部地区。夏季时,陆地受热快,气温比海洋高,陆地形成低压,海洋形成高压,风从海洋吹向陆地,带来丰富的水汽,形成雨季;冬季则相反,陆地冷却快,气温低于海洋,风从陆地吹向海洋,天气较为干燥。季风的强弱、来去时间等对这些地区的农业生产、人们的生活等都有着重大影响。
• 局地性环流:像山谷风、海陆风等属于局地性环流。以山谷风为例,在白天,山坡上的空气受热快,比同高度山谷上空的空气温度高,于是山坡上的空气上升,山谷的空气就会沿山坡向上补充,形成谷风;到了夜晚,山坡上的空气冷却快,密度大,沿山坡向下流入山谷,形成山风。海陆风也是类似,白天吹海风,夜晚吹陆风,它们对沿海地区的局部气候、生态环境等有着一定的调节作用。
中医领域中气的循环
• 人体之气的基本概念及分类:
• 在中医理论中,气是构成人体和维持人体生命活动的最基本物质之一,具有很强的活力,不断地运动着,并且气的运行贯穿于人体的生理、病理等各个方面。人体之气种类繁多,大致可分为元气、宗气、营气、卫气等。
• 元气也叫原气,是人体最根本、最重要的气,它源于先天之精,藏于肾中,通过三焦而布散全身,推动和调节人体的生长发育、生殖机能以及各脏腑、经络等组织器官的生理活动,是生命活动的原动力。
• 宗气是由自然界吸入的清气与脾胃运化生成的水谷精微之气相结合而聚于胸中所形成的。宗气走息道以行呼吸,贯心脉以行气血,对呼吸运动、气血运行以及声音、肢体的活动等都有着重要影响,比如说话声音的强弱、脉搏的有力与否等都和宗气的盛衰相关。
• 营气是行于脉中、富有营养作用的气,它源于脾胃运化的水谷精微,主要功能是化生血液,营养全身,与血液同行,沿着经脉周流不息,为人体各脏腑、组织等提供营养物质,维持其正常的生理功能。
• 卫气则是行于脉外、具有保卫作用的气,同样来源于水谷精微,它的特性是 “慓疾滑利”,也就是行动迅速、流动性强,能够温养肌肤、调节汗液排泄、防御外邪入侵等,守护人体的体表,是人体抵御外界病邪的第一道防线。
• 气的循环运行通路及规律:
• 人体之气的运行有着特定的通路和规律,主要通过经络系统以及脏腑组织器官之间相互联系的通道来实现循环。十二经脉是气血运行的主要通道,它们首尾相连,如环无端,气血在其中按照一定的顺序依次循环流动,比如手太阴肺经→手阳明大肠经→足阳明胃经→足太阴脾经等,依次相传,构成了一个完整的气血循环体系。
• 同时,气的运行还与三焦有着密切关系。三焦分为上焦、中焦、下焦,被认为是人体之气和水液运行的通道,元气通过三焦布散到全身各处,而其他的气在运行过程中也会在三焦这个大的 “通道网络” 中进行调节、分配,实现各脏腑之间的沟通协调以及与外界环境的联系互动。
• 气的运行方向总体遵循着升降出入的规律。比如,脾气主升,能将水谷精微等物质向上输送,以营养心肺等上部的脏腑以及头目等部位;胃气主降,把经过初步消化的食物残渣等向下传送,排出体外;肺气宣发,将体内的浊气向外呼出,同时把津液、卫气等布散到体表;肺气肃降,能吸入自然界的清气,并使津液等向下向内布散。人体各脏腑之气就是这样通过升降出入的运动,维持着动态的平衡以及整体的生理功能正常运转。
• 气的循环失常与病理表现及治疗:
• 当气的循环出现异常时,就会引发各种病理变化。例如,气滞是指气的运行不畅,停滞不通,多由于情志不畅、饮食失调、外邪侵袭等原因导致,常表现为局部的胀痛、闷痛,像肝郁气滞的人,会出现胁肋部胀痛、情志抑郁、叹气等症状,这是因为肝气的疏泄功能失常,气的运行受阻了。
• 气逆则是指气的上升太过、下降不及而导致的病理状态,常见的有肺气上逆,表现为咳嗽、气喘、咯痰等症状;胃气上逆则会出现恶心、呕吐、呃逆等情况,多是因为肺、胃等脏腑的正常降气功能被破坏,气逆而上行所致。
• 针对气的循环失常的病理情况,中医有相应的治疗方法。对于气滞,常用行气理气的药物,如柴胡、枳壳、陈皮等,通过调节气机,使气的运行恢复通畅;对于气逆,会采用降气的治法,像苏子降气汤可以治疗肺气上逆所致的喘咳,旋覆代赭汤能缓解胃气上逆引起的呃逆、呕吐等症状,这些方剂通过不同的药物配伍,恢复气的正常升降出入,调节气的循环,从而达到治疗疾病的目的。
总之,无论是大气在自然界中的循环,还是人体之气在体内的循环,都有着各自复杂且有序的运行机制,它们对维持相应系统的平衡稳定都起着至关重要的作用。