现代气候学第6章海-气相互作用_2016教程.ppt

上节回顾;第六章 海-气相互作用;The climate system;海气相互作用的基本特征; 研究意义： 不仅有助于揭示预报大气和海洋环境方面的需要了解的一些科学问题;而且对渔业、航海、海洋资源的开发利用和随之而起的海洋工程;对全球气候乃至人类生存环境变化的预测等方面都有十分重要的实际意义。揭示海气相互作用的物理过程及机理是提高短期/长期气候预测能力的关键.;;6.1 海洋在气候形成和变化中的重要性;（2）海洋是大气水分的主要供应地 大气中的水汽主要来自海表蒸发（~86%）;（3）海洋对气候具有重要的调节作用 海洋的热惯性和动力惯性大;*; 海水温度分布（垂直）;混合层：海洋的表层在海气相互作用下,水体性质因充分混合而均一,接近同温状态, （暖，密度低） 深水层：冷，密度高 温跃层：温度和密度变化梯度大 ;; 海水的温度分布（水平）;年平均;Annual cycle of the SST ;6.2.1 海洋基本特性;Annual mean surface salinity (PSS: 1978 Practical Salinity Scale ) ;海表盐度分布;世界盐度最高海区：;6.2.1 海洋基本特性;;6.2.2 海、陆物理特性的差异;6.2.2 海、陆表面辐射特性的差异;纬 度;6.2.3 海、陆向大气热量输送的差异;6.3.1 海、陆分布对环流的影响 (1) 海陆分布对西风扰动的影响;6.3.1 海、陆分布对环流的影响 (2) 海陆分布对季风的影响;6.3.2 海、陆分布对气温的影响;6.3.3 海、陆分布对大气水份和降水的影响;海、陆对温度和降水等气象要素的影响;海洋环流：海水及海水中各种物理量、化学量循环于世界大洋的一种自然现象，简称海流。 海流按其成因分为两种： 风生环流：大洋中由盛行的稳定风系所生成的海流，自成循环体系。动力学原因所生成的海流，亦是通常所说的洋流。 热盐环流：由于广大洋面受热、冷却、蒸发和降水不均匀所造成的海水温度和盐度变化，导致密度分布的不均匀形成的热力学海流，称为热盐环流，也成温盐环流。 风生环流及部分热盐环流仅仅发生在海洋1－2000m左右以上的海洋上、中层，即海洋斜压层（又称海洋对流层）中， 而海洋深层（即海洋平流层）全部为热盐环流。;;　海洋表层环流（风生环流）;亚洲的北海道渔场，欧洲的北海渔场，北美洲的纽芬兰渔场都是寒暖流交汇形成的。 只有南美洲的秘鲁渔场，是由于秘鲁沿海盛行上升补偿流，将深海的营养盐类带到表层，促使浮游生物大量繁殖生长，为鱼类提供了充足的饵料，因而形成世界级的大渔场。 ;秘鲁渔场的成因示意图;*;Deep ocean currents;海洋环流对气候的影响;3）海洋环流对气温的影响;6.5 海-气能量交换;2）海-气界面能量交换（热量） 海洋是大气的主要能源供应地，同时潜热大于感热； 冬季海洋向大气的能量输送大于夏季.;1月份短波辐射;7月份短波辐射;6.6 热带海洋对气候的影响;太平洋海温西高东低的原因？;暖 池;*;*;*;研究历史;Walker (1923, 1924) discovered the Southern Oscillation (SO): A seesaw in SLP between the Western and Eastern Hemispheres;Bjerknes (1969) named the “Walker Circulation” since it is part of the mechanism of Walker’s Southern Oscillation (SO);Bjerknes (1969) recognized that El Ni?o is the product of interaction between the ocean and atmosphere: A positive ocean-atmosphere feedback.;Bjerknes Mechanism;After the seminal work of Bjerknes (1969), scientists recognize that El Ni?o and the Southern Oscillation are simply aspects of the same coupled ocean-atmosphere mode. They are two sides of the same coin. ;美国哥伦比亚大学教授，开发了简单海气耦合模式，是第一个用于ＥＮＳＯ预测的动力模式，成功预报了１９８６／８７和１９９１／９２　El Nino事件，但对1994,1997