气象学与气候学第6章专用课件.ppt

徐师大 城市与环境学院 第六章 气候的形成 第六章 气候的形成 2. 环流因子 纵观地球，海洋占地球表面的70.8%，到达地表的太阳辐射能约有80%的能量为海洋所吸收，且将其中85%左右的热能储存在大洋表层；同时，海洋还通过蒸发，向大气提供约86%的水汽来源；此外，海洋还是CO2的储存库，可调节大气中CO2含量，以此影响气温和大气环流状况。由此可见，海洋是大气环流运转的能量和水汽供应的主要源地和储存库。 同时，大气环流向下输送动量，产生风应力，促使海水上下涌动，表层出现洋流现象。这样海洋和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，亦称为：海气的相互作用。 环流因子对气候的影响分为： 大气环流对气候的影响； 洋流对气候的影响两部分。 2.1 大气环流状况（复习第3章第3节“大气环流”内容） 2.2 洋流状况 海洋中，海水从一个海区水平地或垂直地流向另一个海区，这种大规模的非周期性的运动，称之为洋流。 1）分类： 按洋流本身与周围海水的温度状况分： 暖洋流、冷洋流； 暖洋流——低纬流向高纬；冷洋流——高纬流向低纬。 按洋流形成的原因分：风生洋流、密度流、补偿流。 风生洋流（风海流）——大气运动产生风应力，促使海水上表发生流动； 密度流——因海洋的水温、盐分及密度不均引起的； 补偿流——因某地海水流走，相邻区域海水流入补充而形成的。 2）世界大洋表层中洋流的概况： A）以南、北副热带G为中心的反气旋大洋环流 B）以北半球中高纬度D区为中心的气旋型大洋环流 【见上页图】 C）北印度洋季风漂流 D）南半球中高纬度海岸上西风漂流和绕极环流 简化的表层洋流模式 实际表层洋流与简化模式的异同 同： 北半球副热带地区有一顺时针方向的涡旋 南半球副热带地区有一逆时针方向的 异： 赤道逆流（补偿流） 环绕南极大陆的西风漂流（地形作用） 北大西洋高纬气旋型涡旋更明显 海水向涡旋的中部符合，没发生堆积 2.3 环流对气候的影响 1）环流与热量输送 大气环流和大洋环流对气候系统中的热量重新分配起着重要的作用。它一方面将低纬度热量传输到高纬度，调节赤道和两极间的温差（a）；另一方面又因大气环流方向在海陆之间有差异，加之冷暖洋流两性的差异，使同一纬度带上大陆东西岸气温产生了明显差异，破坏了天文气候带的地带性分布（b）。 a)“赤-极间”热量传输： 就年平均而言，热赤道约在5°N左右，其中显热输送从热赤道开始向北、向南输送，潜热量约在南北回归线附近向高、低纬地区输送；而大洋环流热通量约自2°N左右的洋面向南北两侧输送。 据估计，在这种环流的经向热量输送中，大气环流作用占约67%，洋流作用约占30%。在赤道至低纬度（30度）间洋流输送大于大气环流输送；在纬度30度以上的中高纬地区，大气环流作用超过洋流。 这种“海洋-大气”接力式的经向热量输送是维持高低纬度能量平衡的重要机制。 b) “海-陆间”热量输送 冬季，海洋为相对热源，陆地为冷源。在中高纬度地区，盛行西风，大陆西岸为迎风面，受暖洋流影响，提高了大陆西岸的气温；此时，形成大陆西岸暖，东岸冷的现象。 夏季，相反。这时，大陆通过大气环流向海洋输送热量，迎风海岸气温较为凉爽，尤其在冷洋流的海岸，要比大陆气温低很多。 2）环流与水分循环 水分循环的三个分量：蒸发、降水和大气水分输送，都与大气环流有重要联系。 蒸发过程中，在水源充足的条件下，蒸发快慢和蒸发量的多寡，要受下垫面温度和环流方向及速度的影响； 降水产生，主要依靠水汽凝结，水汽凝结条件中以上升运动为主，环流可以促使上升运动发展； 水汽输送，在低纬度Hardly环流作用明显；在中高纬度地区主要通过大型涡旋运动进行。 2.4 环流变异对气候的影响 请复习回顾：第3章第3节中的大气环流平均状况（有平均纬向、经向和水平环流）；但在某些年份，大气环流也会脱离常态，有异常的行为，同样，也会直接影响该期内的天气和气候出现异常。 我们就近些年来出现的影响重大的、典型的、频繁的气候异常现象——厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）现象为例，介绍一下环流形势场变异时，对气候的影响。 1）沃克环流 (Walk