海洋和大气如何碳交换(海洋与大气之间的物质交换)

江南官网app 2023-07-11 10:49 编辑:jing 207阅读

1. 海洋与大气之间的物质交换

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。

2. 海洋与大气之间的相互作用

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。

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. 海洋与大气之间的物质交换叫什么

极光次声——极地风暴与海洋波浪的碰撞

科学家的最新研究发现:由极地迅猛而来的风暴,在经过寒带海洋时,会与波浪形成天然的极光次声发生器,这些极光次声波周而复始的运动推动大气产生极低的频率,如同启动了一个巨大无比的次声扩音器。科学家认为,根据这些极光次声传播的频率与能量,可以提前预知某种海难的发生。

美国科学家建议修建一座极光次声波监测站,并计划将其建在位于大西洋中的佛得角群岛上。从那里,人们可以监测发生在西非海岸洋面上的极光次声,它们往往携裹着巨大的次声能量扫过美国东海岸,预示着一次正在孕育的海洋飓风、海啸或是海底地震等。

浪花的声音

浪花里的声音是怎么产生的?美国斯克里普斯海洋研究所的科学家研究了这个现象。他们为观察记录浪花飞溅那一瞬间的实况,特意设计了一个高速泡沫摄像机。功夫不负有心人。科学家们捕捉到了在波浪形成初期,浪尖卷裹着部分空气形成管状空洞的现象。

当飞溅的浪花下落时,管状空洞被分割成若干部分,从而形成大气泡。此时,与海水再次接触的浪花又将海水表面空气带入水中,由此产生大量小气泡。由于小气泡爆裂时所发出的声音尖锐,所以大小气泡的分布情况就决定了浪花演奏出的曲调是高亢还是低沉。

科学家同时发现,浪花在飞溅过程中产生的气泡还向天空释放音量物质分子,参与了海洋和大气之间的气体交换,从而影响到整个海洋上空的气候。这一发现有利于气象学家制作更切合实际的音量气象模型。

奇异莫测的“低外声波”

在海洋“发出”的各种声音中,还有一种声响是人耳听不到的“低外声”。科学家通过实验发现:在海岸上或者轮船上,当一个人把头靠近气球时,便会感觉耳朵里面隐隐作痛。而假如我们在陆地上离海很远的地方进行此项实验,耳朵里就不会有这种很不舒服的疼痛感了。

科学家们研究了这种奇异的现象,并且确定:这是因为气球里聚集了一些特殊的声波,这些声波虽然达不到我们的听觉范围,可是直接作用在耳鼓膜上会使人感到疼痛。

众所周知,声音就是空气的振动,空气有时候振动快,有时候振动慢。如果振动的次数少于每秒15次,空气中就产生了听不见的声音——低外声。例如,当大风在海浪此起彼伏的浪头滑过时,便形成了这样的声音。低外声在海面上飞向四面八方,越过上千千米,甚至会侵入门窗掩闭着的房间内。但是,这种声音是在10次/秒左右的振动下发生的,因此,屋内的我们对已经溜进来的低外声“充耳不闻”。

海洋的低外声比

5. 海洋与大气关系

海洋作为地球水圈的最重要组成部分,同气候系统各圈层之间存在着相互依存、相互作用的关系,是控制地球表面的环境和生命特征的一个基本环节。海洋对于气候的形成及其变化影响非常大。到达地球的大部分太阳辐射落在海洋上并被海洋吸收。由于海洋的质量和比热很大,它们构成了一个巨大的能量存贮器。海洋巨大的热惯性使得海面温度的变化比陆面温度的变化小得多,它对大气温度的变化起着缓冲器和调节器的作用。如果全球100米厚的表层海水降温1℃,放出的热量就可以使全球大气增温60℃。

海洋也是大气中水蒸气的主要来源。海水蒸发时会把大量的水汽从海洋带入大气,海洋的蒸发量大约占地表总蒸发量的84%,每年可以把36000亿立方米的水转化为水蒸气。因此,海洋的热状况和蒸发情况直接左右着大气的热量和水汽的含量与分布。同时,海洋还吸收了大气中40%的二氧化碳,而二氧化碳被认为是导致气候变化的温室气体之一。

在热带地区,由于存在着更强的直接太阳辐射,在海洋中形成了能量的盈余,赤道附近的水温显著地高于高纬度海区,所以在海洋中导致暖流从赤道流向高纬度、冷流从高纬度流向赤道的大尺度循环,从而引起能量的重新分布,使得赤道地区和两极的气候不至于过分悬殊。除了海流把贮存的一部分能量从热带输送到较冷的中高纬度外,也以感热和潜热的形式向大气释放能量,并向大气提供大量的水汽。当海面的水汽凝结成雨雪降落到所有大陆表面成为地球表面淡水源泉的时候,海洋就已经参与到地球表面的水循环当中。

除了暖流与寒流对气候的直接影响外,洋流对气候的影响还表现在另一方面,即当某一洋流减弱或增强时,洋流经过地区的气候也会随之改变。科学家研究发现,由于冰川融化、降雨量增加以及风向变化等原因,大量淡水流入北冰洋造成北大西洋暖流减弱。科学家认为,北大西洋暖流的变化,将影响到陆地的温度,从而影响气候的变化。近年来人们谈论较多的厄尔尼诺和拉尼娜现象,便与上述情况相似。

海洋覆盖地球表面积的71%,占地球全部水资源的97%,若以体积衡量,海洋占据了生物在地球上所能发展空间的99%。人类的可持续发展、每个人的生活,以及所有地球生命都依赖于健康的海洋。海洋不仅向我们提供了重要的食物资源,同时还处于全球气候系统的核心,它影响全球气象和气候,调节大气湿度和各种气体的浓度。

6. 海洋与大气之间的物质交换称为什么

海洋生态系统被誉为绿色水库。

地球的表面约有71%的部分被蔚蓝色的海水所覆盖,地球可以说是是一个海洋的星球。浩瀚无边的海洋,蕴藏着极其丰富的各类资源:海水中存在80多种元素,生存着17万余种动物和2.5万余种植物。21世纪是海洋世纪,海洋蕴藏着丰富的自然资源,它是地球所有生命的摇篮,它以无比的壮观和无尽的宝藏。

大海洋生态系统的概念最初是由美国海洋大气局的K.Sherman和罗德岛大学的L.Alexander等在20世纪80年代提出的。

作为大海洋生态系统,应符合以下条件:(1)大海洋生态系统的面积一般要在20万平方千米以上:(2)具有独特的海底深度、海洋学特征和生产力特征;(3)生物种群之间形成适宜的繁殖、生长和营养(食物链)的依赖关系,组成一个自我发展的循环系统;(4)污染、人类捕捞和环境条件等因素的压力对其具有相同的影响和作用。

目前全球范围内划定的大海洋生态系统共64个,在水深、海洋学、生产力和海洋生物类群等方面各具有其独特性。毗邻我国的黄海、东海和南海都被列入64个大海洋生态系统之中。虽然大海洋生态系统支撑着世界海洋渔业总产量的95%,但是也是受人类活动干扰最严重的海域。目前大海洋生态区面临的主要威胁仍旧是各种污染、过度捕捞、对栖息地的改变和破坏。

岛屿生态系统岛屿生态系统具有明显的海域隔离特征,有别于典型的陆地生态系统,特点主要有:(1)明显的海洋边界及不连续的地理分布;(2)海域隔离降低了岛屿间的有效基因流;(3)不同岛屿间具有异质化的生境条件;(4)海洋岛屿面积相对狭小;(5)火山和侵蚀活动等随机事件致使岛屿在长期的地质过程中处于动态变化中。

生物学家常把岛屿作为研究生物地理学与进化生物学的天然实验室或微宇宙。这是因为,岛屿与大陆隔离,它们的动物种群和植物种群的进化都发生在相对封闭的环境中,可以免受其他物种在大陆所面临的残酷竞争,并朝着特殊的方向进化。许多偏僻的岛屿上都拥有一些世界上最奇特的植物,这些植物甚至未曾在其他地区被发现。这些物种因其具有地理隔离、种群边界清晰、分布范围狭窄及种群规模较小等特点,成为物种分化、起源研究的模式种。相应的,随着岛屿生态学及生物多样性研究的不断深入,岛屿生态系统被视为模式生态系统。

海底生态系统海底生态系统又称深海生态系统,是指在海底黑暗、低温(或高温)和高压等极端环境下,以化学能和地热能为基础而存在的特殊生态系统。深海通常是指水深1000米以下的海洋,这里缺乏阳光,静水压力高,温度低至1℃,或是高达350℃,营光合作用的植物以及相应的高营养级动物在如此恶劣的环境条件下根本无法生存,因此,长期以来深海一直被认为是没有生机的“荒芜沙漠”。然而,海底的生命远比我们的想象要丰富得多。

1977~1979年,美国研究人员利用“阿尔文”号深潜器最早对加拉帕戈斯群岛附近2500米深的海底热泉进行调查,在其周围发现了完全不依赖光合作用而生存的深海生物群落,包括10个门500多个种属,构成一个五彩缤纷、生机勃勃的复杂生态系统。与我们经常看到的水生生态系统相似,这个生态系统中的能量和物质也能通过各种生物之间的取食和被食的关系而逐级传递,构成完整的海底食物链。

7. 海洋与大气之间的物质交换有哪些

自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈四大圈层中通过各个环节连续运动的过程,称为水循环。自然界的水循环时刻都在全球范围内进行着。水循环发生的领域有海洋与陆地之间,陆地与陆地上空之间,海洋与海洋上空之间。

海陆间水循环,也称大循环,是指海洋水与陆地水之间,通过一系列过程所进行的相互转换运动。它的具体过程是海洋表面水经过蒸发变成水汽,水汽上升到空中,随着气流运行,被输送到大陆上空,其中一部分水汽凝结成降水。降落到地面的水,一部分形成地表径流,一部分形成地下径流,两种径流经过江河汇集,流入海洋,就形成了海陆间的水循环。陆地上的水,通过海陆间水循环不断得到补充,水资源得以再生。

8. 海洋与大气之间的物质交换是多相的中的相是什么意思

当然是海洋了, 海洋是全球气候系统中的一个重要环节,它通过与大气的能量物质交换和水循环等作用在调节和稳定气候上发挥着决定性作用,被称为地球气候的“调节器”。 占地球面积71%的海洋是大气热量的主要供应者。如果全球100米厚的表层海水降温1摄氏度,放出的热量就可以使全球大气增温60摄氏度。

9. 海洋和大气之间也存在着持续的动量热量和什么的交换

大气运动是指不同地区,不同高度之间的大气进行热量,动量,水分的互相交换;不同性质的空气得以相互交流,并以此形成各种天气现象和天气变化的总称。大气运动包括水平运动和垂直运动两种形式。

10. 海洋大气之间可以交换什么物质

潮汐循环是指地球上海洋水体与大气之间的热量和物质交换过程。这个过程通常由太阳辐射、地球自转、地球公转和气候模式等因素控制。

具体来说,在太阳辐射作用下,海洋表层受热,海水温度升高,导致水体产生涨潮。而当太阳辐射减弱或消失时,海洋表层失去热量,海水温度下降,引起潮汐退潮,形成潮汐循环。另外,地球自转和公转也影响了潮汐的周期和强度,导致潮汐循环周期变化。

潮汐循环对海洋生态和大气环境都有着重要的影响。通过调节大气和海洋中的热量和物质交换,潮汐循环有利于维持地球上的植被、动物活动,同时也对全球气候变化和天气预报等方面有着重要的作用。

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