海气相互作用..ppt

1 水 文 学 基 础 1、海洋对大气的影响 　全球10m深海水的总质量就相当于整个大气圈的质量。到达地表的太阳辐射能有70％之多被海洋所吸收，且将其中85％左右的热能储存在大洋表层，这部分能量又以长波辐射、蒸发潜热和湍流显热等方式输送给大气。海洋还通过蒸发作用，向大气提供大约86％的水汽来源。 这种热量、水汽的输送，既影响了大气的温度分布，又是驱使大气运动的能源，在大气环流的形成和变化中具有极为重要的作用。 2、大气对洋流的影响 　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又可以向海洋上层输送动量，使海水发生流动，形成风生洋流，即风海流。世界洋流分布与地面风向分布密切相关。 3、海水的辐合与辐散 　由于大气风场的不均匀分布，风海流会产生海水质量的辐合辐散，尤其在海岸附近，在侧边界的作用下，这种辐合辐散作用尤为明显。 例如在热带、副热带大陆西岸（东风带），因离岸风的作用，把表层海水吹离海岸造成海水质量的辐散，引起深层海水上翻，而深层海水水温比表层水温低，因此在上翻区海水水温要比同纬度其它海表的平均水温低。相反，如果风向改变，海水质量在此辐合，引起海水下沉，海面水温将显著增高。 4、洋流对大气层结的影响 　在暖海水表面一般是水温高于它上面的气温，海面向空气提供的显热和潜热都比较多，不仅使空气增温，且使气层处于不稳定状态，有利于云和降水的形成。热带气旋大多源自低纬度暖洋流表面即系此故。 在冷洋流表面，空气层结稳定，有利于雾的形成而不易产生降水。 6、海陆间的热量传输 大气环流和洋流对海陆间的热量传输有显著作用。 冬季海洋是热源，大陆是冷源，中高纬地区盛行西风，大陆西岸是迎风海岸，又有暖洋流经过，故环流由海洋向大陆输送的热量甚多，提高了大陆西岸的气温。 夏季，大陆是热源，海洋是冷源，这时大陆上的暖气团在大陆气流作用下向海洋输送热量。这时大陆通过大气环流向海洋输送热量，但输送值远比冬季海洋向大陆的输送量要小。 1、沃克环流（Walker Circulation） 2、厄尔尼诺(El Nino)与拉尼娜(La Nina) ★厄尔尼诺与拉尼娜的形成 正常状态 发生厄尔尼诺的状态 厄尔尼诺发生时的沃克环流 3、南方涛动（Southern Oscillation：SO） 塔希提岛Tahiti与达尔文Darwin的海平面气压呈负相关 4、ENSO与气候异常 ENSO与全球大范围气候异常 ★厄尔尼诺对我国气候的影响 5、厄尔尼诺和拉尼娜的发生频率 拉尼娜出现时印度尼西亚、澳大利亚东部、印度、巴西东北部及非洲南部等地降雨偏多，在太平洋东部和中部地区、阿根廷、赤道非洲、美国东南部等地易出现干旱。 拉尼娜年，我国容易出现冷冬热夏，即冬季气温较常年偏低，夏季偏高。另外，在西太平洋和南海地区生成及登陆我国的热带气旋个数，拉尼娜年比常年多。 The Southern Oscillation Index (Tahiti - Darwin) §3.环流异常与气候变化 ◆当发生厄尔尼诺时，热带中、东太平洋海温迅速升高，主要降水区由印度尼西亚地区东移至日期变更线附近，直接导致该海域和南美太平洋沿岸哥伦比亚、厄瓜多尔和秘鲁等地异常多雨。厄尔尼诺还会抑制西太平洋和北大西洋热带风暴的生成，而东北太平洋飓风会增多。 ◆厄尔尼诺事件又使热带西太平洋降雨减少，造成南亚、印度尼西亚、马来西亚、东南亚和澳大利亚等地大范围的严重干旱。厄尔尼诺还会导致加拿大西部、美国北部出现暖冬，使美国南部冬季潮湿多雨。 §3.环流异常与气候变化 §3.环流异常与气候变化 Temperature §3.环流异常与气候变化 ①El Nino当年，纬向异常环流使来自东南部海洋上的夏季风强度减弱，造成夏季降雨带的位置偏南，出现南方暴雨成灾、北方干旱少雨的异常现象。La Nina年正好相反； ②El Nino次年长江及其以南地区多雨，北方少雨，该特征比El Nino当年更显著。La Nina次年与此相反； ③长江中下游地区进入梅雨期偏晚； ④容易出现暖冬； ⑤西北太平洋和南海生成的热带气旋或台风数量偏少。 §3.环流异常与气候变化 El Nino年对中国降水的影响 §3.环流异常与气候变化 El Nino次年对中国降水的影响 §3.环流异常与气候变化 La Nina 年对中国降水的影响 §3.环流异常与气候变化 ◆厄尔尼诺是一种全球区域内周期性发生的海洋异常现象。20世纪80年代以来，厄尔尼诺更是频繁发生，一般3～7年一次，每次持续一年左右的时间。 ◆拉尼娜常与厄尔尼诺交替出现，但其发生频率要低于厄尔尼诺。例如，80年代以来发生了4次拉尼娜，是厄尔尼诺发生频率的一半。 ◆拉尼娜对天气、气候的影响大致与厄尔尼诺相反，但其影响程度和威力较厄尔尼诺要小许多