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海洋大气能量交换影响因素(海洋大气相互作用及影响)

来源:www.ascsdubai.com   时间:2023-07-11 11:58   点击:185  编辑:jing 手机版

1. 海洋大气相互作用及影响

地球表面71%的面积都是海洋水域,29%的面积是陆地,而且在地球的热带地区,绝大部分的面积都是海洋,因此海洋在调节地球气候方面起到的总体作用要比陆地更大。

地球大气层中的水汽大部分来自于海洋,陆地上的降雨也大部分是海洋中的水汽凝结形成的,水的温度在升高和降低时吸收和释放的热量较多,因此当地球的温度升高的时候,海洋可以吸收大部分的热量,维持地球的温度均衡,所以地球的生态环境离不开海洋对气候的调节作用。

近日,美国国家海洋和大气管理局的气候学家联合印度这方面的科学家用他们的研究结果声称,印度洋和太平洋正在变暖,其海水暖池规模已经增大了一倍,这一变化正在改变全球降雨模式。

横跨西太平洋和印度洋东部的印度洋-太平洋暖池是全球海洋最暖的部分,其中包含着“马登-朱利安涛动”,它是由地球热带赤道地区海水对流区块引起的,在北半球的冬季,其动向主要以周期约30-90天的速度向东行进,表现为雨云在热带海洋上空移动,通常是从非洲东部向东移动到印度,再绕过印度尼西亚进入太平洋,并一直行进到美洲,它可以影响季风气候区,引发大范围的热浪和洪水。

如今,两国的科学家们发现这个海水暖池每年都在扩大面积,并且正在改变已有的地球表面的降雨规则。它能促使我国长江流域、美国、东非地区、印度北部的降雨减少,同时也会导致澳大利亚北部,南美洲亚马逊河流域,非洲刚果河流域和东南亚的降雨量增加。该研究报告已经发表在《自然》杂志上。

美国国家海洋和大气管理局的科学家迈克尔·麦克法登表示:“印度洋和太平洋大部分海域的水温都在变暖,不过最温暖的水域仍在西太平洋上空,印度洋水汽会被西风带吹到太平洋西部,使得这里云量增多,台风更容易出现。

海洋除了会吸收热量给地球降温,并且海洋水汽能增加降雨之外,海洋也对地球大气成分的含量有很大的调节作用,才能吸收地球大气层中的氧气与二氧化碳,二氧化碳过多会造成地球的物质效应,但是海水可以吸收二氧化碳,降低二氧化碳在大气层中的含量,避免地球温室效应化,不过这一过程也会增加海水的酸度。

总之,海洋是全球气候系统中的一个重要环节,它通过表面与大气的能量物质交换和水循环等现象,在调节和稳定地球气候方面发挥着决定性作用,因此被称为地球气候的“调节器”,左右着地球的气候模式。另外,海洋中长距离的洋流可以调节全球能量、温度和养分的平衡,维持了海洋及陆地生态系统的发展,海洋对地球气候的影响也是需要好好研究的一门大学问啊!

2. 海洋对大气的主要作用

陆地和海洋的热力性质不同,对大气的影响不同;陆地的比热容小于海洋,所以陆地气温的日较差和年较差大;海洋气温的日较差和年较差小,对应出现大陆性气候和海洋性气候。

温带海洋性气候终年温和湿润, 受盛行西风带控制,位于南北纬40 至60 度间的大陆西岸 大陆性气候最显著的特征,是气温 年较差或气温日较差很大。

在气温 的年变化中,最暖月和最冷月分别 出现在 变化中,最高温度出现的时间较早,通常在 13~14 时;最低气温一般出 现在拂晓前后。

大陆性气候的另一 重要特征是降水量少,且降水季节 和地区分布不均匀。大陆性气候影 响下的地区,一般为干旱和半干旱地 区,降水量一般不到400 毫米,甚至 在50 毫米以下。

陆地是人类生产生活的主要场所,通过生和生活活动,向大气中排放诸如温室气体,影响大气的物质组成,破坏大气结构,进而影响大气性质;大气变得更加不稳定,极端的天气频繁出现,直接危害到人类的生存。由于海洋巨大水体作用所形成的气候。包括海洋面或岛屿以及盛行气流来自海洋的大陆近海部分的气候。海洋气候有以下特点:

①气温年变化与日变化都很小,在洋面上甚至观测不到日变化。年变化的极值一般比大陆后延1个月,如最冷月为2月,最暖月为8月。

在高纬地区最冷月还可能是3月,最暖月也可能到9月。秋季暖于春季。

②降水量的季节分配比较均匀,降水日数多,但强度小。多云雾天气,湿度高。

③在热带海洋多风暴,如北太平洋西南部分与中国南海是台风生成和影响强烈的地区。

热带风暴是一种十分重要的气象灾害。

多数临近海洋的大陆地区,都具有海洋性气候特征,西欧沿海地区是大陆上典型的海洋性气候区。

3. 海洋与大气之间相互影响

白天陆地气温比海洋高,因此陆地上为低压,海洋上为高压。夜间的情况正好相反

风从高气压吹向低气压。据此,一日之内,白天,风从海洋吹向陆地;夜间,风从陆地吹向海洋。

白天来自海洋的风比较凉爽湿润,对滨海地区能够起到降温的作用;夜晚来自陆地的风比较温热干燥,对滨海地区能够起到增温的作用。海陆风共同作用的结果是使滨海地区的气温日较差较小。

4. 海洋与大气相互作用

海水温度体现了海水的热状况。 太阳辐射和海洋大气热交换是影响海水温度的两个主要因素。海流对局部海区海水的温度也有明显的影响。

在开阔海洋中,表层海水等温线的分布大致与纬圈平行,在近岸地区,因受海流等的影响,等温线向南北方向移动。

海水温度的垂直分布一般是随深度之增加而降低,并呈现出季节性变化。

5. 海洋大气相互作用及影响因素分析

因为这里阳光直射,海面和大气从太阳那里获得的能量最多,由于热量种蒸腾作用,使得这里的海水大气都异常活跃。

一个地方在大气与海洋是否活跃,是由这个的地方的能量海面与大气接触会产生热交换。

如果水温比气温高,海洋就要向大气输送热量,一般来说,水温总是比气温高,海洋总是向大气输送热量的,不过这种能够交换失去的热量比蒸发消耗的热量小得多。

当海洋收入的热量超过支出的热量时,海洋为吸热增温过程;当海洋支出的热量超过收入的热量时,海洋为散热降温过程;当海洋收入与支出的热量相等时,海水的温度就不会变化。决定的。

6. 海洋大气相互作用的基本特征

所有波浪或海流将能量释放在海岸时,造成的影响大约是侵蚀或是输送沉积物,这些作用分布的垂直距离大约是海平面上下各10公尺的范围内,海平面以上10公尺通常是潮汐或是风暴系统影响的上限,而海流输送沉积物的力量在海平面下10公尺,且没有风暴的作用时,也会变得非常微弱。在这狭窄的20公尺以外,海水对海岸产生的形塑作用,主要就是海平面变化的影响。虽然海平面的变化不像地震造成的海啸,可在瞬间改变一个海岸,但是却能够在千年或万年的尺度内,持续地影响全球的海岸。

当地球的平均温度下降,全球便有大量的水分在南北极冰帽与大陆冰川中形成,而使得海平面下降;当地球温度升高,这些冰层又将融化,海水面又因而上升。在这样的变化之间,海平面的变动幅度可达100公尺,因此造就了一系列的海岸侵蚀地形。当海平面移动到一新而未被雕琢的海岸时,波浪开始在其上释放能量,逐渐产生新的地貌及不同型式的各式海岸,这样的情形可以在许多的海岸观察到。

7. 大气对海洋的作用

海水中的溶解氧有两个主要来源:

  1、大气

  2、植物的光合作用。

  大气中的游离氧能够溶入海水;海水中的溶解氧能够逸入大气。在海-气界面上的这种交换,通常处于平衡状态 。因此,海水中氧的消耗,可以从大气得到补充。

  浮游植物在有光的环境里,通过光合作用,吸收二氧化碳和海水营养盐,而制造有机体和释放氧;在无光环境里,通过呼吸作用使一些有机体被氧化,消耗氧而释放二氧化碳。这两个过程可概括表达为:故真光层海水中氧的消耗,也可从浮游植物的光合作用得到补充。

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