《海洋科学导论》第6章大气环流.pdf

第6章大气环流 大气与海洋 • 大气直接或间接地驱动着海洋的所有动力学过 程 • 大气主要通过风应力向海洋提供动量，改变洋 流及重新分配海洋的热含量。 • 在相互制约的大气海洋系统中，海洋主要通过 向大气输送热量，尤其是提供潜热，来影响大 气运动。 • 在大尺度海气相互作用中，海洋对大气的作用 主要是热力的，而大气对海洋的作用主要是动 力的。 目录  第一节 大气环流  气压带和风带及季节变化  第二节 天气系统  低纬度天气系统  中纬度天气系统  小尺度局域天气系统  第三节中国海气候特征 大气概况大气的铅直分层  根据铅直温度梯度的方向，将大气分成5层  对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层 散逸层 暖层、热成层 中间层 平流层 对流层 对流层特征  对流层厚度：大约10km，随季节和 纬度而变化。低纬15~20km，极地和 温带8~12km。  温度随高度增加而降低。  温度平均递减率6.5K/km,最低可达 - 50℃，甚至-70 ℃ 。 （高处不胜寒）  铅直混合强；大气处于不稳定状态 （为什么？  低层大气受地、海面加热，产生强烈的 铅直运动。  对流层顶：温度平均递减率为2K/km 时对应的最低高度，即为层顶。 对流层集中了大气质量的3/4和几乎全部水汽。 主要天气现象和过程几乎都发生在这一层。 平流层的特征 对流层顶到50km左右高度处。  低层温度无变化，上部温度随高 度增加明显增高。  上界温达0ºC，最高温可达7ºC。  平流层包含臭氧层，臭氧层在 25km左右浓度最大。  平流层温度增大是臭氧强烈吸收 太阳辐射的结果。  平流层温度层结稳定，水汽含量 少，几乎无天气现象，大气透明 度很高 （尘埃少）  飞机为什么适宜在平流层中飞行？ 中间层的特征 从平流层顶到80~85km高处。  温度随高度升高而降低得很快， 0 到中间层顶温度下降到-90 C， 是大气中最冷的部分  中间层内有强烈铅直运动。 （为什么？）  平流层和中间层约包含了大气 质量的1/4  水汽极少，但高纬黄昏前后偶 尔存在夜光云。 暖层（热成层）的特征 中间层顶到800km。  温度随高度增加而升高。  小于0.17 μm紫外线几乎全 被该层吸收。  是大气中温度最高的层.温 度达1000k以上。  热成层内直接受太阳照射 影响，白天和夜间的温差 可达几百度 大气暖层 和散逸层  在高纬地区，热成层内会 出现极光现象  来自大气外的高能粒子撞击 高层大气中的原子  常发生在地球磁极周围区域  热成层以上的大气边缘层 称为散逸层 9 85km以下的大气  在85km以下的地球大气成分 可分为两类： 定常成分：各成分间大致保持固 定比例，主要是氮、氧、氩 以及一些微量惰性气体如氦、 氪、氙、氖等 可变成分：在大气中的比例随时 间、地点而变，其中包括水 汽、二氧化碳、臭氧和一些 碳、硫、氮的化合物 干空气：除水汽以外的纯净大气 湿空气：含有水汽的空气 在85km以下，由于大气运动和分子扩散，空气充分混合，干洁大气中各成分的比例得 以维持恒定，可将干空气当作平均摩尔质量为28.9644g/mol 的单一气体 高层大气的成分  高层大气的主要成分为氮和 氧，其他气体的含