海气相互作用、环流输送与气候异常~结合相关高考真题
气候形成的环流因子包括
大气环流和洋流
,这二者间有密切的关联。本节首先阐明海气相互作用与环流,再依次论述环流在
热量交换和水分循环
中的作用。最后以厄尔尼诺事件为例,说明环流变异导致气候的变异。
一、海气相互作用与环流
海洋与大气之间通过一定的物理过程发生相互作用,组成一个复杂的耦合系统。
海洋对
大气的主要作用在于
给大气热量及水汽
,为大气运动提供
能源
。
大气主要通过
向下的
动量输送(
风应力
),产生风生
洋流
和海水的
上下翻涌
运动,两者在环流的形成、分布和变化上共同影响着全球的气候。
海洋占地球
表面积的70.8%
,
海洋的比热
(4186.8J/kgK)约为空气比热(718J/kgK)的
6倍
,全球
10m深
的海洋水的
总质量
就相当于整个大气圈的质量。
如前所述,到达地表的太阳
辐射能约有80%为海洋
所吸收,且将其中85%左右的热能储存在大洋表层(约自
表面至100m深
处),这部分能量再以
长波辐射、蒸发潜热和湍流显热
等方式输送
给大气
。
图6·11给出年平均逐日从海洋输入大气的总热量。海洋还通过
蒸发作用,向大气提供大约86%的水汽
来源。在图6·11的总热量中,平均而言,
潜热约占显热的8倍
强。
这种热量的输送,不仅影响
大气的温度
分布,更重要的是它是
驱使大气运动
的能源,在大气
环流
的形成和变化中有极为重要的作用。由此可见,海洋是大气环流运转的
能量和水汽供应的最主要源地
和储存库。
此外,在CO₂循环中,
海洋是CO₂的巨大
贮存库,它也通过
调节大气中的CO₂含量
来影响气温和环流。
海洋是从大气圈的下层
向大气输送热量
和水汽,而大气运动所产生的
风应力则向海洋上层输送动量
,使海水发生流动,形成“风生洋流”,亦称“
风海流
”。
由图6·12可见,世界洋流分布与地面风向分布密切相关。
洋流形成的原因很多,
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