就是大气环流.PPT

在前面我们已经了解到大气环流的形成及演变不仅取决于大气内部的种种过程，还决定于发生在大气上边界和下边界处的各种物理过程。在上面讨论的辐射能量净实际收支分布情况时，我们不难理解，大气内部直接获得的短波辐射很少，大气内部的能量获得主要还是通过了垫面的能量输送，而海洋下垫面的热量输送则尤为重要。因此我们需要了解反映全球海洋平均加热 场特征的海平面平均温度（SST）的基本分布。 （2）全球海洋平均温度分布 (a) 冬季海洋平均温度 太 平 洋 大 西 洋 (b) 夏季海洋平均温度 太 平 洋 (c)海洋表面主要的洋流 太 平 洋 (d) 海洋上的Elnino 现象(1) (d) 海洋上的Elnino 现象(2) Elnino 海洋上的Elnino 现象：开始阶段 海洋上的Elnino 现象：发展阶段 Elnino The image below displays the Sea Surface Temperature (SST) Anomalies in degrees Celsius for the middle of September, 1997. By this time, the classic El Ni?o pattern has almost fully ripened, with maxima above +4 degrees Celsius. Example：1997-1998 El Ni?o The most recent El Ni?o event began in the spring months of 1997. Instrumentation placed on Buoys in the Pacific Ocean after the 1982-1983 El Ni?o began recording abnormally high temperatures off the coast of Peru. Over the next couple of months, these strength of these anomalies grew. The anomalies grew so large by October 1997 that this El Ni?o had already become the strongest in the 50+ years of accurate data gathering. 4. 4 海洋对大气环流的影响（基本分析） 海洋对大气环流，乃至整个气候系统起着一个巨大的调节器的作用。海洋有巨大的热容量，大的比热和巨大的流动性。因此海洋吸收或放出热量而升高或降低其温度的速率要比空气缓慢得多，这意味着海洋上较小的温度距平使其能够向大气传输大量的热量（如下图所示）。因此海洋是大气热机运转的主要能源。据计算，占地球表面71％的海洋吸收了进入地球大气系统上界太阳辐射量的70％左右，并将此部分的85％左右贮存在海洋表层。这部分能量再以长波有效辐射、潜热和感热交换的形式输送给大气，成为大气运动的直接能源。 另一方面，海洋提供了大约86％的大气水汽来源。海洋热状况和蒸发强度的变化等将直接影响大气中能量和水分的分布。 海洋的调节作用 海洋的“层结”效应 （1）海洋的调节作用 海洋、大气环流、天气尺度系统对热量的输送 海洋同时也是二氧化碳的汇聚地，由于化石燃料的燃烧所产生的二氧化碳约有一半进入到海洋中去，造成这一过程的原因主要是海洋上层和大气之间的湍流交换。海洋中二氧化碳的输送和海洋中碳的生物地球化学循环，对研究人类活动产生的二氧化碳的长期效应有十分重要的作用。 （2）海洋的“层结”效应 海洋是从上层开始加热的，热量来源主要靠它的表层吸收太阳辐射。它的层结上热下冷要比大气稳定得多, 这就是所谓海洋的“层结”效应即惰性。 当相对快速变化的大气过程对海洋施加风应力时，惰性海洋宛如一台过滤器——滤掉了快速变化的高频振荡，而低频振荡得以保留（在物理上，就是所谓低通滤波器）。这种低频振荡与大气环流的年际变化关系密切。也正是由于惰性，海洋变化有明显的持续性。海洋的惰性也使得海洋对太阳辐射季节变化的响应要比陆地滞后一个月左右。 地球大气中存在着一些辐射 性质活泼的微量气体，如二 氧化碳等。这些气体虽然对 太阳短波辐射是相对无效的 吸收物质，但对地面放出的 长波辐射却是相对不透明的， 这就使得全球平均的地面气 温得以维持在15℃左右。但如果没有地球大气，地面平均气温只能达到一18oC左右。这种现象就是“温室效应 ”。二氧化碳和水汽则是主要的温室气体。由于人类活动的影响，自工业革命以来大气中二