三圈环流与气压带、风带：原理讲解
由于地球自转产生的地转偏向力，赤道与极地之间的单圈环流被分成低纬环流、中纬环流和高纬环流，即三圈环流。三圈环流在近地面形成七个气压带（赤道低气压带、南北副热带高气压带、南北副极地低气压带、南北极地高气压带，高低压相间分布）和六个风带（南北信风带、南北盛行西风带、南北极地东风带）。气压带和风带随太阳直射点的移动而季节移动，就北半球而言，大致夏季北移、冬季南移。
从单圈环流到三圈环流
大气环流的根本原因是高低纬度间的冷热不均。如果地表均匀、地球不自转，赤道受热多，空气膨胀上升，到高空流向极地；极地受热少，空气冷却下沉，在近地面流回赤道——每个半球只形成一个单圈环流，近地面北半球吹北风、南半球吹南风。
实际上地球在自转，水平运动的物体受到地转偏向力：北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏。于是：
- 赤道上升的气流在高空流向极地时逐渐偏转，到 30° 附近偏成西风，不能继续流向高纬，空气堆积下沉，近地面形成副热带高气压带；赤道近地面形成赤道低气压带。
- 副热带高压的气流一部分流回赤道，偏转成东北信风（北半球）、东南信风（南半球），构成低纬环流。
- 极地寒冷，空气下沉形成极地高气压带，向低纬流出的气流偏转成极地东风。
- 副热带高压的另一部分气流流向高纬，偏转成盛行西风；它与极地东风在 60° 附近相遇，较暖较轻的西风爬升到冷空气之上，形成副极地低气压带。上升气流在高空分流，形成中纬环流和高纬环流。
七个气压带、六个风带一览（北半球，南半球对称）
| 名称 | 大致位置 | 成因 | 气流 / 风向 | 天气特点 |
|---|---|---|---|---|
| 赤道低气压带 | 赤道附近 | 热力原因 | 上升气流 | 高温多雨 |
| 东北信风带（南半球东南信风带） | 0°~30° | — | 东北风（东南风） | 干燥少雨 |
| 副热带高气压带 | 30° 附近 | 动力原因（气流堆积下沉） | 下沉气流 | 炎热干燥 |
| 盛行西风带 | 30°~60° | — | 西南风（南半球西北风） | 温和湿润 |
| 副极地低气压带 | 60° 附近 | 动力原因（暖空气被抬升） | 上升气流 | 多阴雨 |
| 极地东风带 | 60°~90° | — | 东北风（南半球东南风） | 寒冷干燥 |
| 极地高气压带 | 极地 | 热力原因 | 下沉气流 | 寒冷干燥 |
低压带 → 上升气流 → 多雨；高压带 → 下沉气流 → 少雨
从低纬吹向高纬的风（西风）→ 较湿润；从高纬吹向低纬的风（信风、极地东风）→ 较干燥
判断风向的方法：先按气压画出近地面气流的南北方向（由高压流向低压），再按“北半球右偏、南半球左偏”偏转约 45°，就得到各风带的风向。
气压带和风带的季节移动
太阳直射点在南北回归线之间往返移动，气压带和风带随之移动：北半球夏季（直射点在北半球）整体北移，北半球冬季整体南移，移动幅度约 5~10 个纬度，时间上比直射点略滞后。处在两个气压带或风带之间的地区，一年中会被它们交替控制，形成季节变化明显的气候：
| 气候类型 | 大致位置 | 控制它的气压带、风带 | 气候特点 |
|---|---|---|---|
| 热带雨林气候 | 赤道两侧 | 全年受赤道低气压带控制 | 全年高温多雨 |
| 热带草原气候 | 热带雨林两侧 | 赤道低气压带与信风带交替控制 | 全年高温，分干湿两季 |
| 热带沙漠气候 | 回归线附近大陆西岸和内部 | 副热带高气压带或信风带控制 | 全年炎热干燥 |
| 地中海气候 | 30°~40° 大陆西岸 | 夏季副热带高气压带，冬季西风带 | 夏季炎热干燥，冬季温和多雨 |
| 温带海洋性气候 | 40°~60° 大陆西岸 | 全年受西风带控制 | 全年温和湿润 |
用这个模型做实验
- 点“开始讲解”，按六步看三圈环流的形成：哪个气压带是热力原因形成的，哪个是动力原因形成的。
- 切换到“单圈环流”，再切回“三圈环流”，比较近地面风向：没有地转偏向时只有南北风，有了地转偏向才有信风、西风和极地东风。
- 勾选“地转偏向”，看高空气流和近地面气流是怎样“北半球右偏、南半球左偏”的。
- 点“夏至”“冬至”，或按“播放一年的变化”，看气压带、风带和直射纬线一起南北移动。
- 选雅典或珀斯，看全年受控条带：夏季副热带高压、冬季西风带——这就是地中海气候；再比较南北半球的“夏季”在哪几个月。
- 选达尔文、新加坡、利雅得、巴黎，分别对应热带草原、热带雨林、热带沙漠、温带海洋性气候；或者在地球上任意点一个地点试试。
常见问题
三圈环流是怎样形成的？
根本原因是高低纬度间的冷热不均，再加上地球自转产生的地转偏向力。赤道受热上升，高空气流流向极地时在地转偏向力作用下逐渐偏转，到 30° 附近偏成西风而堆积下沉，形成副热带高气压带，回流赤道的气流构成低纬环流；极地冷却下沉形成极地高气压带；副热带高压流向高纬的西风与极地流出的极地东风在 60° 附近相遇，暖空气被抬升，形成副极地低气压带，并在高空分流形成中纬环流和高纬环流。
七个气压带、六个风带分别在哪里？
气压带：赤道低气压带（赤道附近）、副热带高气压带（南北纬 30° 附近）、副极地低气压带（南北纬 60° 附近）、极地高气压带（南北极），共 7 个，高低压相间分布。风带：信风带（0°~30°，北半球东北信风、南半球东南信风）、盛行西风带（30°~60°，北半球西南风、南半球西北风）、极地东风带（60°~90°，北半球东北风、南半球东南风），共 6 个，南北半球对称。
哪些气压带是热力原因形成的，哪些是动力原因形成的？
赤道低气压带（受热上升）和极地高气压带（冷却下沉）是热力原因形成的；副热带高气压带（高空气流堆积下沉）和副极地低气压带（冷暖气流相遇、暖空气被抬升）是动力原因形成的。
气压带和风带为什么会季节移动？
气压带和风带的位置取决于太阳辐射的纬度分布。太阳直射点在南北回归线之间往返移动，受热最多的纬度随之移动，气压带和风带也跟着移动：就北半球而言，大致夏季北移、冬季南移，移动幅度约 5~10 个纬度，并且比直射点的移动滞后一些。
为什么信风带干燥，西风带湿润？
信风从副热带吹向赤道，是从较冷的地方吹向较热的地方，空气温度升高、越吹越干，不易成云致雨，所以大陆西岸受信风控制的地区干燥少雨；盛行西风从较低纬度吹向较高纬度，在大陆西岸从海洋吹向陆地，带来大量水汽，所以温和湿润。不过信风从海洋吹向大陆东岸、遇到山地抬升时也会带来降水。
地中海气候是怎样形成的？
地中海气候分布在南北纬 30°~40° 的大陆西岸，处在副热带高气压带和西风带之间。夏季气压带风带移向高纬，这里受副热带高气压带控制，盛行下沉气流，炎热干燥；冬季气压带风带移向低纬，这里受西风带控制，西风从海洋带来水汽，温和多雨。所以地中海气候雨热不同期。
为什么同纬度的亚洲东部不是地中海气候或沙漠气候？
三圈环流是假设地表均匀的理想模型。实际上海陆热力性质差异使气压带被切断成一个个高、低气压中心，在亚洲东部形成冬夏风向相反的季风，形成季风气候。所以用气压带风带解释气候时，最典型的是大陆西岸和海陆差异影响小的地区。
适用课程
人教版高中地理选择性必修 1《自然地理基础》第三章《大气的运动》中的“气压带和风带”“气压带和风带对气候的影响”（三圈环流的形成、气压带和风带的分布与季节移动、气压带风带与气候类型），也可配合必修第一册“大气的受热过程和大气运动”中的热力环流、地转偏向力使用。常见题型有“画出三圈环流示意图并标注气压带风带”“判断某地风向”“分析某地气候成因（地中海气候、热带草原气候）”“判断季节与气压带位置”等。