大气的角动量在产生、消耗和输送的过程中达到平衡,使东风带和西风带保持定常状态。研究大气角动量平衡,弄清地球和大气之间的相互作用同地面摩擦的关系,不但可以揭示大气环流中行星风系得以维持的机制,还可从大气环流的演变观点出发,研究地球自转速度的年变化,后者主要属天文学的范畴。绝对角动量 角动量是描述物体转动状态的一种物理量。处于旋转运动状态的质点,其旋转轴到质点的距离(r)和该质点的动量(mv)的矢量积(mv×r),定义为质点相对于旋转轴的角动量,其中m为质点的质量,v为质点的线速度。因此,单位质量空气相对于地轴运动的绝对角动量为L=(ωr cosφ+u)r cosφ≈ωR2Ecosφ+uREcosφ式中ω为地球自转角速度,u为东西向风速,γ为空气质点至地心的距离,φ为纬度,RE为地球半径。式中第一项表示当空气和地球一起作固体旋转运动时所具有的角动量,称为ω角动量,第二项为相对于地球运动的角动量,称为相对角动量或u角动量。大气圈整体运动的总角动量,主要受地面的摩擦和山脉作用而发生变化。