气候系统的能量平衡.ppt

5） 地表热量平衡的分布 感热输送年总量分布 （单位：kcal·cm-2·a-1） 中国年平均感热通量密度的分布（单位：kcal·cm -2.a -1） 全球潜热输送年总量的地理分布（Kcal·cm -2） 中国年平均潜热通量密度的分布（W/m2） 洋面与深层水体的热量输送年总量的地理分布(Kcal·cm -2) 6） 地表面热量平衡的纬圈平均 纬度带 陆地 海洋 全球 R LE H R LE H C0 R LE H C0 70～60oN 60～50 50～40 40～30 30～20 20～10 10～0 0～10oS 10～20 20～30 30～40 40～50 50～60 全年平均 921 1340 1884 2428 2680 3098 3308 3308 3140 2971 2596 1842 1465 2093 670 963 1047 963 796 1340 2387 2554 1884 1172 1214 921 921 1130 251 377 837 1465 1884 1758 921 745 1256 1800 1382 921 544 963 963 1800 1680 3768 4647 5066 5191 5317 5108 4564 3852 3014 1926 3810 1298 1968 2805 4019 4563 4899 4354 4154 4731 4438 3433 2135 1465 3433 921 795 670 586 293 293 293 251 377 461 461 251 377 377 -1256 -963 -795 -837 -209 -126 544 921 0 -335 -42 628 84 0 921 1549 2261 3182 3935 4564 4773 4857 4689 4187 3684 2972 1926 3307 837 1382 1884 2721 3140 3978 3894 3768 4103 3684 3182 2093 1465 2763 461 544 754 963 879 670 418 377 586 754 586 293 377 544 -377 -377 -377 -502 -84 -84 461 712 0 -251 -84 586 84 0 全球表面热量平衡各分量的纬圈年平均值 (MJ/m2） Rs = R + Ra R = LE+H+C0 R 参考图3.7 二、大气的热量平衡 1.定义：自地面伸展到大气顶的单位截面积垂直空气柱内所有热通量的代数和。 2. 方程式 大气柱辐射差额 大气柱热含量变化 热平流引起的热交换 降水的潜热释放 等号右侧支出为正，收入为负 大气中的热量平衡分布 3.各分量的经向分布 Rs = R + Ra Ra = Lr+H+Ca R 参考图3.12 等号右侧支出为正，收入为负 Rs = R + Ra 三、地-气系统的热量平衡 1.定义：下垫面及其以下活动层（温度日、年变化波及的深度）和大气柱内的热量收支状况。 2.方程 大洋上： 陆地上： 等号右侧支出为正，收入为负 3.5 全球热量平衡 第五节 一、热量的经向输送 地-气系统年平均吸收辐射(曲线I) 射出辐射（曲线Ⅱ） 指向极地的能量输送(曲线Ⅲ) * Unequal heating of tropics and poles 太阳辐射的不均匀分布：低纬地区要向高纬地区输送热量；但对地球表面、大气和地-气系统来说，总的热量收支是平衡的。 地－气系统向极能量输送各分量(以1019千卡为单位)的年平均纬度分布 3、热量输送的经向分布 Rs Ca Qw L(E-r) 洋流热通量：与横轴交于2°N，由此分别向南、北输送 高点： 20 °附近，74% 净通量：年平均：40°附近最大；季节：冬季大、夏季小 潜热热通量：与横轴交于5°N、23°附近，由此分别向南、北输送40 °附近、10 °附近 大气热通量：与横轴交于5°N（热赤道），由此分别向南、北输送。 两个高点：20°附近、50°~60°间 本章小结 地表总辐射 地表有效辐射 天文辐射 大气的影响 大气逆辐射 地表放射辐射 地表辐射差额 地-气热量，水分湍流交换，地面与下层的热量交换 地表热量平衡 热量经向输送 全球热量平衡 地表温度 局地气温和湿度 全球气候 辐射能是地面和大气的基本能量来源，在地球系统能量平衡系统中，辐射是最重要的能量形式，其次才是潜热、感热 有大气逆辐射 Balancing Act Fig 2.14 Warming the air from below Average for an entire year Average for