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海洋与大气(海洋与大气相互作用)

来源:www.ascsdubai.com   时间:2023-02-14 17:59   点击:59  编辑:jing 手机版

1. 海洋与大气相互作用

地球上有70%的海洋,但更重要的是海里的众多浮游藻类,而溶于水的二氧化碳完全可以忽略不记,大量浮游藻类的光合作用会消耗空气中大量的二氧化碳。

陆地上的植物却做不到这一点,其白天的光合作用吸收的二氧化碳基本和夜晚的呼吸作用所产生的二氧化碳持平,所以说海洋贡献较大。

2. 海洋与大气相互作用书

风海洋和大气通过海气界面上动量、热量和水的交换产生相互作用,构成一个耦合系统,有关海洋环流的研究最终应当在这个耦合系统下进行。

海洋环流是在风应力、热通量和水通量的共同作用下形成的,只是在不同场合下起主导作用的因子不同。

模式实验表明,风应力强迫对风生环流有重要贡献。

全球海洋平均深度4000米,其中上层1000米左右,大约是平均温跃层的范围,受到风应力的作用最大。因此,可以概括为生环流是因风引起的大洋环流,主要表现在大洋的上层。

3. 海洋与大气相互作用最活跃的地区

水汽,指大气中的水蒸气。水汽在大气中含量很少,但变化很大,其变化范围在0-4%之间,水汽绝大部分集中在低层,有一半的水汽集中在2公里以下,四分之三的水汽集中在4公里以下,10-12公里高度以下的水汽约占全部水汽总量的99%。

大气中的水汽来源于下垫面,包括水面、潮湿物体表面、植物叶面的蒸发。由于大气温度远低于水面的沸点,因而水在大气中有相变效应。水汽含量在大气中变化很大,是天气变化的主要角色,云、雾、雨、雪、霜、露等都是水汽的各种形态。 水汽能强烈地吸收地表发出的长波辐射,也能放出长波辐射,水汽的蒸发和凝结又能吸收和放出潜热,这都直接影响到地面和空气的温度,影响到大气的运动和变化。

4. 海洋与大气相互作用在大洋环流和大气环流的作用

01

海底主要地貌类型

l 从大陆边缘到大洋中心,海底地形依次为大陆架、大陆坡、洋盆和洋中脊

l 大陆架:分布在大陆边缘的浅海地区。

l 大陆坡:分布在大陆架的外缘。洋盆、海沟、海岭分布在大洋底。

02

海底扩张学说、板块构造学说的主要观点

l 海底扩张学说认为:大洋底部地壳是不断生成——扩张——消亡的过程,是地幔中物质对流的结果。洋中脊是地壳的诞生处,新洋壳不断生长,随着地幔物质的对流向两侧推开,海底不断扩张形成洋盆。

l 板块构造学说认为:地球岩石圈是由板块构成的,形成六大板块。板块内部相对稳定,很少发生变形,板块边界则是全球最活跃的构造带。

l 大陆板块与大洋板块在交接处碰撞,大洋板块因密度大,位置较低,向大陆板块俯冲至地幔,洋壳在高温作用下融为岩浆。

l 板块的俯冲带动洋底下倾,陷落,形成了地球表面最洼的地方——海沟。如太平洋西部的马里亚纳海沟

l 大陆板块受挤上拱,隆起形成岛弧或海岸山脉。如亚洲东部的库页岛、日本群岛、台湾岛、菲律宾群岛等

l 在陆地上会形成海岸山脉,如北美洲西海岸的落基山脉、南美洲西海岸的安第斯山脉。如果是大陆板块与大陆板块相碰撞,都比较坚硬,则形成高大的山脉。如喜马拉雅山脉就是亚欧板块与印度洋板块相碰撞产生的。

03

海底地形的形成和分布规律

l 板块在进行碰撞挤压,板块边界处于消亡状态。如果是大洋板块与大陆板块相撞挤压,一软一硬,在海上就会形成深海沟,;在海陆交界处会形成岛弧或弧形列岛,;

04

海底地形的形成和分布规律

l 板块在进行碰撞挤压,板块边界处于消亡状态。如果是大洋板块与大陆板块相撞挤压,一软一硬,在海上就会形成深海沟,;在海陆交界处会形成岛弧或弧形列岛,;

05

不同海区海水温度随水深的变化规律

l 海洋在垂直方向上,由于太阳辐射首先到达海水表面,海水导热率又很低,海水的温度随深度增加而递减,只是在表层海水以下,海水温度随水深变化不大,特别是1000米以下的水温变化很小,经常保持着低温状态。

06

海洋表层盐度的分布规律

l 盐度按纬度呈“马鞍形”分布的规律,即赤道附近低,南北回归线附近最高,中纬度海区又随纬度的增高而降低,到高纬度海区最低。概括地说,亦即从南北半球的副热带海区分别向两侧的高纬度和低纬度递减。

07

海气的相互作用及其对全球水、热平衡的影响

海-气间的水分交换过程:海洋通过蒸发作用,向大气提供水汽。大气中约86%的水汽是由海洋提供的,因此,海洋是大气中水汽的最主要来源。大气中的水汽在适当条件下凝结,并以降水的形式返回海洋,从而实现与海洋的水份交换。海洋的蒸发量与海水温度密切相关,一般来说,海水温度越高,蒸发量越大。因此,低纬度海区和有暖流流经的海区,海面蒸发旺盛,空气湿度大,降水也较丰富,海—所间的水分交换也较为活跃。

海-气间的热量交换过程:海洋吸收了到达地表太阳辐射的大部分,并把其中85%的热量储存在海洋表层。海洋再通过潜热、长波辐射等方式储存的太阳辐射能输送给大气。可以说,海洋是大气最主要的热量储存库。海洋向大气输送的热量受海洋表面水温的影响,水温高的海区,向大气输送的热量多。

与陆地相比,海洋增温慢,冷却也慢,从而调节着大气温度的变化。一方面,海洋的气温变化有滞后效应。例如,海洋对太阳辐射季节变化的影响要比陆地晚一个月左右。另一方面,海洋使大气的温度变化比较和缓。海洋影响较大的地区,气温的日较差和年较差都较小。生活在沿海地区的人们,可以明显地感受到海洋对大气温度的调节作用。

海—气通过长期的相互作用,并在地转偏向力的作用下,形成了运动方向基本一致的大气环流和大洋环流。大气环流和大洋环流驱使着水分和热量在不同地区的传输,从而维持地球上水分和热量的平衡。

08

厄尔泥诺、拉尼娜现象及其对全球气候的影响

南美西海岸(秘鲁和厄瓜多尔附近)延伸至赤道太平洋向西至日界线附近的海面温度异常增暖的现象。

厄尔尼诺的发生机制正好相反,当赤道太平洋信风持续加强时,赤道东太平洋表面暖水被吹走,深层的冷水上翻作为补充,海表温度进一步变冷,从而形成拉尼娜。拉尼娜常与厄尔尼诺交替出现,但其发生频率要低于厄尔尼诺。例如,80年代以来仅发生了3次拉尼娜,是厄尔尼诺发生频率的一半。

厄尔尼诺对气候的影响,以环赤道太平洋地区最为显著。在厄尔尼诺年,印度尼西亚、澳大利亚、南亚次大陆和巴西东北部均出现干旱,而从赤道中太平洋岛南美西岸则多雨。许多观测事实还表明,厄尔尼诺事件通过海气作用的遥相关,还对相当远的地区,甚至对北半球中高纬度的环流变化也有一定影响。

厄尔尼诺和拉尼娜是赤道中、东太平洋海温冷暖交替变化的异常表现,这种海温的冷暖变化过程构成一种循环,在厄尔尼诺之后接着发生拉尼娜并非稀罕之事。同样拉尼娜后也会接着发生厄尔尼诺。但从1950年以来的记录来看,厄尔尼诺发生频率要高于拉尼娜。

09

波浪、潮汐、洋流等海水运动形式的主要成因及其作用

l 海水的波浪运动,就能量来源和产生原因来说,有其能量来自风能形成的风浪,有其能量来自地震和火山爆发释放出的地球内能或热带风暴引发的海啸,也有其能量来自天体引力使海水涨落形成的潮汐波。然而,最常见的一种波浪是风浪。在风力作用下,海面波状起伏,随着风速越大,波浪的规模越大,破坏力也越大,对沿海建筑、航运、渔业、海洋石油生产等有不利的影响。遇有巨大的风浪袭击时,应采取加固海堤、封航、休渔、抛锚等措施。

l 由月亮和太阳的引力驱动,以及地─月─日系统转动和地球自转的影响,海水呈现周期性的上下波动,这种波动称作潮汐。潮汐对航海等海上活动以及近岸生态有着直接影响。

5. 海洋与大气相互作用 台风论文

中国在全球生态环境中面临的挑战有:

一、是水污染和水资源短缺。中国政府已在控制工业和生活点源水污染方面取得重大进展,但在非点源(NPS)污染控制方面面临日益严峻的挑战,包括化肥、农药的不当使用所带来的污染以及大规模畜牧业生产设施的排放。研究机构指出,中国必须在现有规划基础上加大对供水、节水设施的投资力度,否则到2030年,供水缺口可能高达200亿立方米。

二、是大气污染控制工作尽管已经取得了进展,但依然面临重大挑战。中国500个大型城市中,只有不到1%的城市达到了世界卫生组织的空气质量标准。虽然工业排放在过去几年已经稳定,但随着私人汽车保有量的增长,汽车尾气形成了新的污染源。

三、是固体废弃物管理成为中国需要重点解决的问题。中国目前所产生的固体废弃物约占世界总量的25%。“十一五“期间,中国在城市固体废弃物安全处置设施建设方面投入了大量资金,但依然满足不了需求。

四、是自然灾害及其导致的经济损失严重。在过去的50年内,包括气候变化在内的因素导致中国所遭受的自然灾害和经济损失不断增加。地震、台风、洪水、干旱导致了前所未有的损失,并且各种风险还表现出不断上升的趋势。

五、是土地退化、生物多样性下降、森林资源总量不足等问题日益突出。中国政府已经在造林和林地恢复方面取得了重大进展,但是森林质量普遍较低;由于农业、城市建设和其他用途对土地的需求,林地被转为其他用地的压力依然很大。

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