海气相互作用与长期天气预报课件.pptxVIP

海气相互作用与长期天气预报;第一节海洋大尺度特征的

若干观测事实;一、海水的温度分布;海洋温度垂直分布特征（图7.1）。

表层：非绝热影响层

温跃层：在几百米的深处，有一个温度梯度很陡的区域（层），温跃层区分表面非绝热层与深水层。

深水层：该层中海水的垂直运动极大地受到遏止，除了基本上不存在温跃层的高纬地区外，深层水与大气是绝热的。

底层水：温度基本上不变化，全球流动。;2.?海温的水平分布特征

海温水平分布的总体特征：等温线基本上呈纬向分布其数值分布是从低纬向高纬降低的。

海洋的热状况既然主要由太阳辐射决定，那么它的分布自然是从低纬向高纬降低的，等温线基本上呈纬向分布。以年平均温度而论，赤道附近是25~28oC，南北纬50o附近是10o左右，80o附近-1~-2oC左右，形成冰水共存的现象。因此，从赤道到两极，海水温度大约下降30oC，平均每3个纬度降温1oC。

海温分布的影响因素：海温的水平分布，除了取决于纬度外，还受其它因素如海陆分布及动力等因素的影响，海表温度（SST）具有独特的分布形式。所以，实际上的海水等温线并不严格与纬度一致。

全世界SST平均为17.4oC，而气温平均为14.3oC，二者相差3.1oC。因此，海洋对空气的加热过程影响较大。;太平洋SST的年平均分布示意图（图7.2）

中高纬太平洋SST分布基本上同纬线平行。

赤道太平洋东低西高，且东低较南北还低。

原因：①秘鲁寒流沿着大陆西侧北上，其中一部分在赤道附近变成南赤道海流后向西移动；②太平洋西侧出现暖池；③相随于信风的赤道涌升流在东风强的东太平洋一侧尤为活跃。

同纬度上，北半球平均SST南半球。因为北半球陆地多，云量少。

;二、洋流（海流）;;洋流的基本流动特征（图7.3）

南半球世界大洋环流与地球稳定的风系之间有相当密切的关系。近赤道地区，存在北赤道洋流（NEC），南赤道洋流（SEC）、赤道逆流（ECC）及赤道潜流（EUC）。

西风带中，海洋基本上自西向东移动，南半球三大洋的西风海流彼此沟通。

大尺度海洋环流一般具有反气旋流动的特征，在北半球中纬度???海流作顺时针回转，南半球与次相反。

大洋两岸的海流在强度上是不对称的，大洋西边界的海流要比东边界的海流强而窄，即所谓的“西部强化”现象。

海流还有冷洋流和暖洋流之分。;2.几支著名的洋流

黑潮和亲潮：

秘鲁海流：

墨西哥湾流：

;3.风吹学说中海气的相互作用

根据吹流学说，洋流虽然是大气环流中的稳定风系造成的，但是，洋流对海水温度的分布有巨大的影响，它通过海温的异常分布对大气环流产生反馈效应，成为造成大气环流异常的一个重要因素。（太阳风吹地球转动）;第二节海气相互作用的观测事实与机制;1.????????热带海气相互作用特征

（1）?热带海洋和大气运动特征时间的匹配

大气调整的时间量级为1个月，即在给定扰动的作用下（或外部热源强迫下），大气依靠热量的垂直和水平输送，可以在1个月的时间内调整到一相对稳定的温度分布和响应的流场。因此，要求海洋也具有与此相接近的特征时间，从而与大气发生耦合。数值试验表明，海洋对大气风场变化的响应时间随纬度有明显的变化，在中纬度，一个初始状态为静止的海洋在风场作用下建立起海盆尺度的密度分布需要10年左右的时间，显然这样缓慢的过程不可能与以月为量级的那一类大气过程发生强的耦合。然而，在热带，上述适应的时间仅几周，正如数值试验所证实的那样，只有在热带，海洋运动可以与以月为特征时间的大气过程发生强的耦合。若给定一个风场的变化，赤道地区海洋多产生的响应比其他纬度的响应要快得多。;（2）大气环流对热带海洋异常的响应明显地强与它对中纬度海洋异常的响应（P98~99图7.4）

观测到的大气某物理量月平均值的年际变率通常假定由两部分组成：一部分是由大气本身的动力不稳定产生的；另一部分是由边界异常的影响所产生的。数值试验的研究表明，这两部分的贡献随纬度有明显的不同。

中纬度大气的年际变率主要是由大气本身的动力不稳定决定的。但是，在低纬度将近一半或一半以上的大气年际变率不能归因于大气本身的动力不稳定。

数值试验表明，当试验中给出的中纬度海温异常的振幅与观测到的平均值相当，并不表现出明显的下游效应。但是低纬度地区除了大气动力不稳定所产生的那部分变率外，其余的变率中有一半左右与海温异常的边界影响是显著的。在低纬度，如果在把土壤湿度和反照率等边界影响考虑进去，就可以解释绝大部分所观测的大气年际变率了。

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