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海洋对流现象(海水对流运动)

来源:www.ascsdubai.com   时间:2023-03-28 05:52   点击:285  编辑:jing 手机版

1. 海水对流运动

海水营养盐垂直分布的原因:海水营养盐的分布有垂直分布和区域分布,这里说的是垂直分布。在海水表层(真光层)植物生长吸收营养盐,另外代谢产生的废物经分解又产生营养盐溶于水中,那些沉降到深层的尸体或排泄物分解产生的营养盐,又可循回到表层。

南极海域的浮游植物在生长繁殖过程中,大量消耗营养盐,但因来源充足,海水中仍然有相当丰富的营养盐。

近海区由于夏季时浮游植物的繁殖和生长旺盛,使表层水中的营养盐消耗殆尽;冬季浮游植物生长繁殖衰退,而且海水的垂直混合加剧,使沉积于海底的有机物分解而生成的营养盐得以随上升流向表层补充,使表层的营养盐含量增高。

成分

海水中一些含量较微的磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐和硅酸盐。严格地说,海水中许多主要成分和微量金属也是营养成分,但传统上在化学海洋学中只指氮、磷、硅元素的这些盐类为海水营养盐。

因为它们是海洋浮游植物生长繁殖所必需的成分,也是海洋初级生产力和食物链的基础。反过来说,营养盐在海水中的含量分布,明显地受海洋生物活动的影响,而且这种分布,通常和海水的盐度关系不大。

2. 海水对流运动规律

有的,黑海有洋流。事实表明,当夏天到来,绿松石一般的色调就会现身黑海。这些便是黑海中大量飘浮的浮游植物快速增长的证明。而奇怪的纹理则是海中的洋流。它们正携带着浮游植物四处扩散。

黑海的地形特殊,它是一片被大陆围绕的内海,仅通过一条狭窄的海峡与地中海相连。同时,像多瑙河和第聂伯河这样的河流将沿岸丰富的营养物质运往黑海。这使得黑海的水质有富营养化趋势。

一般来说,正常的浮游植物生长会给鱼类,贝类和其他海洋生物提供食物,这是非常正常的生态系统过程。但是浮游植物的大量爆发可不是什么好事情,它们大量占据海面,会使得水中含氧量降低,从而导致大量海洋生物死亡。

在黑海中发现的一种浮游植物有白色碳酸钙外壳,当它们大量繁殖时,会形成明亮的乳白色水流,在太空中都能看得到。美国宇航局的海洋科学家诺曼·库宁表示,黑海的浮游植物爆发是非常常见的事,但是今年黑海卫星观测到的黑海浮游生物反射率似乎与其他年份有点不一样。在他看来,今年的绽放是继2012年以来最让人印象深刻的一次。

3. 海水对流系数

流体与固体表面之间的换热能力,比如说,物体表面与附近空气温差1℃,单位时间(1s)单位面积上通过对流与附近空气交换的热量。单位为W/(m^2·℃)或J/(m^2·s·℃)。

表面对流换热系数的数值与换热过程中流体的物理性质、换热表面的形状、部位、表面与流体之间的温差以及流体的流速等都有密切关系。

物体表面附近的流体的流速愈大,其表面对流换热系数也愈大。

如人处在风速较大的环境中,由于皮肤表面的对流换热系数较大,其散热(或吸热)量也较大。

对流换热系数可用经验公式计算,通常用巴兹公式计算。

4. 海洋对流运动

一般来说,地球大气层中的对流产生风。在海边,每天太阳通过发射红外 线光使空气变暖。而海岸上方的空气比海洋上方的空气更容易受热。海岸上方 的空气上升形成对流,而海洋上方的空气流向海岸来填补上升的暖空气留下的 “缺口”。这样,来自海洋的冷空气的流动形成了我们所说的海风。

到了晚上,太阳下山后,海洋上方的空气比海岸上方空气更温暖,相反的 情况就会发生。海洋上方的暖空气上升,而微风从海岸吹来冷空气来填补这 个缺口。

5. 海水对流层

造成这一因素,主要跟对流层的厚度以及空气密度有关.接近地球表面的一层大气层,空气的移动是以上升气流和下降气流为主的对流运动,叫做“对流层”.它的厚度不一,其厚度在地球两极上空为8公里,在赤道上空为17公里,是大气中最稠密的一层.而空气中二氧化碳可以有效吸收太阳辐射.中低纬度的地区,对流层厚,空气密度大,二氧化碳多,吸收的太阳辐射大,反射辐射小.故反照率小.

6. 海水对流和什么有关系

在正常年份,此区域东南信风盛行。赤道表面东风应力把表层暖水向西太平洋输送,在西太平洋堆积,从而使那里的海平面上升,海水温度升高。而东太平洋在离岸风的作用下,表层海水产生离岸漂流,造成这里持续的海水质量辐散,海平面降低,下层冷海水上涌,导致这里海面温度的降低。

上涌的冷海水营养盐比较丰富,使得浮游生物大量繁殖,为鱼类提供充足的饵料。鱼类的繁盛又为以鱼为食的鸟类提供了丰盛的食物,所以这里的鸟类甚多。

由于海水温度高,空气层结不稳定,对流发展,赤道太平洋东岸地区由干燥少雨变为多雨,引发洪涝灾害;而赤道太平洋西岸地区由于海水温度低,空气层结稳定,由湿润多雨变为干燥少雨。

当东南信风异常加强时,赤道东太平洋海水上翻异常强烈,降水异常偏少;而赤道西太平洋海水温度异常偏高,降水异常偏多。这就是所说的拉尼娜事件。 [4] 拉尼娜现象与厄尔尼诺相反,指东太平洋海水温度异常降低。两种现象都与全球气候有密切联系,可能导致极端天气出现的几率增加。

可是每隔数年,东南信风减弱,东太平洋冷水上翻现象消失,表层暖水向东回流,导致赤道东太平洋海面上升,海面水温升高,秘鲁、厄瓜多尔沿岸由冷洋流转变为暖洋流。下层海水中的无机盐类营养成分不再涌向海面导致当地的浮游生物和鱼类大量死亡,大批鸟类亦因饥饿而死。形成一种严重的灾害。与此同时,原来的干旱气候转变为多雨气候,甚至造成洪水泛滥,这就是厄尔尼诺。

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,而从赤道中太平洋到南美西岸则多雨。厄尔尼诺现象可以产生毁灭性的影响,可能在拉丁美洲引发洪水、导致澳大利亚出现干旱和印度的农作物歉收。

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。研究发现,当厄尔尼诺出现时,将促使日本列岛及我国东北地区夏季发生持续低温,有的年份使我国大部分地区的降水有偏少的趋势。这从一个侧面说明地球表层环境的整体性:一个圈层的变化会导致其他圈层的变化,一个地区的变化会引起其他地区的变化,局部的变化也会引致半球甚至全球环境的变化。

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