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《海洋熱平衡和水循環(huán)對氣候的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、海洋熱交換和水平衡對全球氣候和海水溫度鹽度密度的影響和作用世界大洋中的溫度鹽度和密度是海洋學(xué)中極為重要的三個基本物理參量。可以說海洋中的一切現(xiàn)象幾乎都與他們有密切的關(guān)系。而海洋中的熱交換和水平衡是制約其分布和變化的最重要因素。海面與大氣相互作用會產(chǎn)生熱交換，稱為海氣熱交換。主要有輻射傳輸、感熱輸送和潛熱輸送三種方式。海洋層結(jié)比較穩(wěn)定，海水密度大，總質(zhì)量比熱大，太陽輻射能大部被其吸收，所以熱容量很大。因此，海氣之間的熱交換，主要是海洋向大氣輸送熱量。海氣熱交換是雙向的。輻射傳輸主要以長波輻射的形式
2、進(jìn)行；感熱輸送是海氣交界處通過湍流及分子接觸傳導(dǎo)作用而進(jìn)行的熱量傳遞；潛熱輸送則通過湍流和分子運動，海氣界面處的凝結(jié)和蒸發(fā)而進(jìn)行熱量傳遞。海氣熱交換在全球熱量平衡中占有極其重要的地位，對各種尺度天氣系統(tǒng)的形成和發(fā)展以及大氣環(huán)流系統(tǒng)的建立和維持都具有重要的作用。海洋和大氣之間，相互作用，穿越海氣交界面的熱量輸送如果水溫比氣溫高，海洋就要向大氣輸送熱量，一般來說，水溫總是比氣溫高，海洋總是向大氣輸送熱量的，不過這種能夠交換失去的熱量比蒸發(fā)消耗的熱量小得多。當(dāng)海洋收入的熱量超過支出的熱量時，海洋為吸熱
3、增溫過程；當(dāng)海洋支出的熱量超過收入的熱量時，海洋為散熱降溫過程；當(dāng)海洋收入與支出的熱量相等時，海水的溫度就不會變化。每年，海洋的熱量總是收支平衡的，所以一年中海洋的平均水溫也是穩(wěn)定的。不過，一年之中，海水的熱量會在不同時期內(nèi)和不同地區(qū)呈現(xiàn)出差異。這樣，熱量分布的不均衡就會引起海水溫度在地理分布和不同季節(jié)中的變化。地球表面有71%被海水覆蓋，海水的比熱大大的超過了陸地和空氣的比熱。所以，海洋吸收的熱量比陸地大得多。海洋熱量的來源主要是接受太陽輻射和大氣對海面的熱輻射。海洋在吸收熱量的同時也喪失了許
4、多的熱量。海洋散熱的過程是通過海面輻射、海水蒸發(fā)和水起交換的方式進(jìn)行的。海面時刻不停地向外輻射自己地?zé)崃?，輻射量的多少與海面的溫度有密切的關(guān)系，水溫越高，輻射越強(qiáng)。根據(jù)測量和統(tǒng)計得知，海面輻射得熱量大約是海面吸收太陽輻射熱量得42%。海水在蒸發(fā)過程中，消耗了大量熱量，蒸發(fā)越快，熱量散失就越多。蒸發(fā)速度取決于海面上空得水汽含量和空氣的流通狀況，海面空氣越干燥，風(fēng)速越大，海水蒸發(fā)越快。海水因蒸發(fā)失去得熱量，大約是海洋吸收太陽輻射熱量得一半以上。海面熱收支，習(xí)慣上稱海洋表層的熱量平衡。實際上，就某一海
5、區(qū)和某一時段而言，海洋表層的熱量收支一般是不平衡的。海洋表層收入的熱量，主要包括來自太陽和天空的短波輻射、大氣通過湍流向海面輸送的熱量(感熱)、海面水汽凝結(jié)時的熱量（潛熱）、海水內(nèi)部由下層向海面輸送的渦動熱量和水平方向的暖平流帶來的熱量。海洋表層支出的熱量，主要包括海面的長波有效回輻射、海面以湍流方式向大氣輸送的熱量（感熱）、海水蒸發(fā)時消耗的熱量（潛熱）、由表層向下層輸送的渦動熱量和冷平流帶走的熱量。海洋與外界還不斷地進(jìn)行水量交換。對整個世界大洋而言，也存在著水量收支平衡的關(guān)系，但它與海洋熱平衡
6、有著質(zhì)的差異。海洋的熱量基本上只靠海洋輻射這一外部熱源輸入，然后在各種過程的制約下，得以達(dá)成某種平衡。而海洋中水量平衡卻不然，水的來源及支出都是在地球系統(tǒng)自身之內(nèi)進(jìn)行循環(huán)的，所以又稱為水循環(huán)。海洋中的水量收支影響著鹽度的分布和變化。海洋中水的收入主要靠降水，陸地徑流和融冰；支出則主要是蒸發(fā)和結(jié)冰。大氣所包含的熱量是很有限的。如果將大氣中所蘊涵的全部熱量都轉(zhuǎn)化到海水中去，那么3米深的海洋就能把整個大氣中的熱量包含進(jìn)去。其實，地球的大氣對溫度的記憶是非常短的，大概有五六天的時間，而占地球表面約70%
7、的海洋對溫度的記憶是非常久的，可能會是在五年以上，到十幾年，甚至是幾十年。整個海洋中有一半的面積都達(dá)到了3000米的深度，如果整個海洋都熱起來，就需要很長的時間。全球變暖主要表現(xiàn)在海洋的溫度上，而不是大氣的也不是地表的溫度，海洋的溫度主要決定了氣候的變化。海洋影響整個氣溫是一定的，海洋變化有其規(guī)律。洋流是地球上熱量轉(zhuǎn)運的一個重要動力。據(jù)衛(wèi)星觀測資料，在20°N地帶，洋流由低緯向高緯傳輸?shù)臒崃考s占地－氣系統(tǒng)總熱量傳輸?shù)?4％，在30°～35°N間洋流傳輸?shù)臒崃考s占總傳輸量的47％。洋流調(diào)節(jié)了南北氣
8、溫差別，在沿海地帶等溫線往往與海岸線平行就是這個緣故。暖流在與周圍環(huán)境進(jìn)行交換時，失熱降溫，洋面和它上空的大氣得熱增濕。我們以墨西哥灣暖流為例，"灣流"每年供給北歐海岸的能量，大約相當(dāng)于在每厘米長的海岸線上得到600噸煤燃燒的能量。這就使得歐洲的西部和北部的平均溫度比其它同緯度地區(qū)高出16～20℃，甚至北極圈內(nèi)的海港冬季也不結(jié)冰。蘇聯(lián)的摩爾曼斯克就是北冰洋沿岸的重要海港，那里因受北大西洋暖流的恩澤，港灣終年不凍，成為蘇聯(lián)北洋艦隊和漁業(yè)、海運基地。再如，對我國東部沿海地區(qū)的氣候影響重大的"黑潮"，
