第三章地球大气系统的能量平衡.ppt

1从大陆到海洋，辐射平衡等值线在沿海出现中断:洋面平均反射率小于陆面，洋面上辐射平衡年总量比同纬度陆地表面要大得多。陆地上：2陆地表面年辐射平衡最大值出现在潮湿的热带地区，年辐射平衡值随纬度略呈带状分布，但是在许多地区由于湿润条件不同，使带状特征破坏了。3在热带、副热带沙漠和干旱气候条件下，由于地面温度高，云量少，空气干燥，地表反照率大，致使吸收辐射减少而长波辐射增加，年辐射平衡值较小。（2）热量平衡的地理分布第30页，共62页，星期日，2025年，2月5日4海洋上：辐射平衡呈带状分布，在所有无冰的海洋上辐射平衡年总量都是正值；在冷暖海流影响的海域，辐射平衡的带状分布有偏差；在热带纬度海洋上，年辐射平衡变化比较小，从低纬度到高纬度辐射平衡急剧减小。5零值辐射平衡等值线的南北界限：陆地上—一月份零值等值线与北纬40平行；海洋上—一月份零值等值线与南北纬45平行。7月份最大值在热带大陆上和热带的阿拉伯海的北部。第31页，共62页，星期日，2025年，2月5日（3）地表面与大气间的潜热输送1潜热输送发生在：土壤表面，自由水面，冰雪表面等不断有蒸发过程向大气输送能量；植物根系向上通过蒸腾向大气释放能量。决定陆面蒸散的主要因子是：到达地表的辐射，同时环境因子，如地表湿度，空气饱和差，土壤湿度和风速等气象因子影响潜热输送。3地理分布：在海陆分布处，潜热输送相差很大；陆面上：潜热输送和气候条件有关，在充分湿润区，潜热输送主要决定于辐射平衡大小；在不充分湿润区，因土壤水分供应不足，潜热输送与气候的干旱程度成正比。第32页，共62页，星期日，2025年，2月5日干旱区，潜热输送较小。在全球范围内，海洋上潜热输送的变化很大，在赤道附近，由于云量增加和温度升高，潜热输送比热带海面略有减少。海洋上，潜热输送的带状分布被破坏的主要原因在于：冷暖海流的分布引起的。海洋上辐射净收入除潜热输送外，同时也消耗于海流的水平输送，海洋上潜热输送年总量大小决定于秋、冬季节；陆地上冷季的潜热输送小于暖季。（3）地表面与大气间的潜热输送第33页，共62页，星期日，2025年，2月5日潜热年总量输送：大陆表面占陆地辐射平衡的54%；洋面占洋面辐射平衡的90%，洋面上比陆面大3倍。全球表面年平均潜热输送占辐射平衡的84%，因此，地--气系统间的能量交换主要是通过潜热来完成的。第34页，共62页，星期日，2025年，2月5日（4）地表面与大气间的感热输送1陆地和海洋表面温度与低层大气的温度不相等，两者之间产生感热交换进行能量输送。2地理分布：陆地上，感热输送由高纬度向低纬度增加，最大值出现在热带沙漠地区，随气候湿润度的增加而减小。在大于南、北纬40o地区，感热输送在一年中改变方向：冬季地表面通过感热交换从大气获热量。第35页，共62页，星期日，2025年，2月5日3.3地球-大气系统能量平衡模式地球能量平衡模式基本由三个部分组成：入射太阳辐射在地球、大气内部的分布及转换；地气系统长波辐射及其转换；非辐射过程的能量输送。第36页，共62页，星期日，2025年，2月5日第37页，共62页，星期日，2025年，2月5日表3.11地气系统、大气层和地表面能量收支93157138第38页，共62页，星期日，2025年，2月5日表3.12模式中各能量收支的比较第39页，共62页，星期日，2025年，2月5日3.4能量的经向调整辐射源：吸收辐射赤道大，两极小；长波射出辐射随纬度变化小；赤道附近年平均辐射过剩；辐射汇：两极地区辐射不足。第40页，共62页，星期日，2025年，2月5日感热输送是主要的分量；潜热经向输送量小；20o-30o副热带感热净通量大；在全球辐射收支的经向调整中，大气的极向输送占重要作用第41页，共62页，星期日，2025年，2月5日3.5辐射加热率和辐射冷却率

第42页，共62页，星期日，2025年，2月5日第43页，共62页，星期日，2025年，2月5日第44页，共62页，星期日，2025年，2月5日第1页，共62页，星期日，2025年，2月5日3.1能量平衡基本方程3.2辐射平衡的变化特征3.3全球热量平衡3.4能量经向调整3.5辐射加热率和辐射冷却率3.6温室效应主要内容第三章地球大气系统的能量平衡第2页，共62页，星期日，2025年，2月5日3.1能量平衡基本方程B:正值表示地