1樓:匿名使用者
海洋是全球氣候系統中的乙個重要環節,它通過與大氣的能量物質交換和水迴圈等作用在調節和穩定氣候上發揮著決定性作用,被稱為地球氣候的「調節器」。佔地球面積71%的海洋是大氣熱量的主要**者。如果全球100公尺厚的表層海水降溫1攝氏度,放出的熱量就可以使全球大氣增溫60攝氏度。
海洋也是大氣中水蒸氣的主要**。海水蒸發時會把大量的水汽從海洋帶入大氣,海洋的蒸發量大約佔地表總蒸發量的84%,每年可以把36000億立方公尺的水轉化為水蒸氣。因此,海洋的熱狀況和蒸發情況直接左右著大氣的熱量和水汽的含量與分布。
同時,海洋還吸收了大氣中40%的二氧化碳,而二氧化碳被認為是導致氣候變化的溫室氣體之一。
另一方面,氣候變化對海洋也造成了巨大影響。氣溫上公升導致海平面和海水溫度隨之公升高,而海洋對二氧化碳的過度吸收則引發了海水酸化,這些都對海洋和海岸生態系統造成破壞,被認為是珊瑚白化、死亡、小島嶼遭淹沒等一系列問題的根源。以印尼為例,該國海洋事務和漁業部長表示,在未來幾十年裡印尼將有很多島嶼因為海平面上公升而沉入海中。
而澳大利亞昆士蘭大學環境學家奧維也發表報告稱,如果不馬上行動,地球上的珊瑚礁將在本世紀末全部消失。此外,氣候變化還使海洋的氣候模式與洋流發生變化,從而加大了海洋災害的程度。尤其是海水酸化後發生倒灌,進入陸地後會對河口、入海口等生態系統造成重大影響。
海洋性氣候是地球上最基本的氣候型別。總的特點是受大陸影響小,受海洋影響大。在海洋性氣候條件下,氣溫的年、日變化都比較和緩,年較差和日較差都比大陸性氣候小。
春季氣溫低於秋季氣溫。全年最高、最低氣溫出現時間比大陸性氣候的時間晚;最熱月在8月,最冷月在2月。
影響海洋氣候的主要因素是太陽輻射、海洋環境和大氣環流。太陽輻射是海水和大氣增溫的主要能源,是大氣中許多物理過程的基本動力。海面是低層大氣的下墊面,海水比熱大,對太陽輻射的反射率小,加上海洋遼闊,體積大,因而海洋成為地球的乙個巨大的熱量和水分的貯存庫。
到達地球表面的太陽輻射能,大約一半被海水吸收和貯存,然後海水又以長波輻射、潛熱和感熱的形式向大氣輸送熱量,推動大氣運動。海洋在水分迴圈中向大氣提供大量水分。海陸分布和海流寒暖等環境因素影響著熱量平衡、水量平衡和大氣環流,形成各海區氣候的差異。
大氣環流可促進南北之間或東西之間的熱量和水分交換,使氣候不僅受附近海洋環境的制約,還受其他非海洋環境的影響。
由於海洋巨大水體作用所形成的氣候。包括海洋面或島嶼以及盛行氣流來自海洋的大陸近海部分的氣候。海洋氣候有以下特點:
①氣溫年變化與日變化都很小,在洋面上甚至觀測不到日變化。年變化的極值一般比大陸後延1個月,如最冷月為2月,最暖月為8月。在高緯地區最冷月還可能是3月,最暖月也可能到9月。
秋季暖於春季。②降水量的季節分配比較均勻,降水日數多,但強度小。多雲霧天氣,濕度高。
③在熱帶海洋多風暴,如北太平洋西南部分與中國南海是颱風生成和影響強烈的地區。熱帶風暴是一種十分重要的氣象災害。多數臨近海洋的大陸地區,都具有海洋性氣候特徵,西歐沿海地區是大陸上典型的海洋性氣候區。
信風(trade
wind)在赤道兩邊的低層大氣中,北半球吹東北風,南半球吹東南風,這種風的方向很少改變,它們年年如此,穩定出現,很講信用,這是trade
wind在中文中被翻譯成 「信風」的原因。
信風的形成與地球環流有關,太陽長期照射下,赤道受熱最多,赤道近地面空氣受熱上公升,在近地面形成赤道低氣壓帶,在高空形成相對高氣壓,高空高氣壓向南北兩方高空低氣壓方向移動,由於受到地轉偏向力的影響,在南北緯30度附近偏轉成與等壓線平行,大氣在此處堆積,被迫下沉,在近地面形成副熱帶高氣壓帶。此時,赤道低氣壓帶與副熱帶高氣壓帶之間產生氣壓差,氣流從副熱帶高氣壓帶流向赤道低氣壓帶。在地轉偏向力影響下,北半球副熱帶高壓中的空氣向南執行時,空氣執行偏向於氣壓梯度力的右方,形成東北風,即東北信風。
南半球反之形成東南信風。
季風(monsoon),由於大陸及鄰近海洋之間存在的溫度差異而形成大範圍盛行的,風向隨季節有顯著變化的風系,具有這種大氣環流特徵的風稱為季風。
季風(monsoon)是由海陸分布、大氣環流、大陸地形等因素造成的,以一年為週期的大範圍對流現象。亞洲地區是世界上最著名的季風區,其季風特徵主要表現為存在兩支主要的季風環流,即冬季盛行東北季風和夏季盛行西南季風,並且它們的轉換具有暴發性的突變過程,中間的過渡期實短。一般來說,11月至翌年3月為冬季風時期,6~9月為夏季風時期,4~5月和10月為夏、冬季風轉換的過渡時期。
但不同地區的季節差異有所不同,因而季風的劃分也不完全一致。季風是大範圍盛行的、風向隨季節變化顯著的風系,和風帶一樣同屬行星尺度的環流系統,它的形成是由冬夏季海洋和陸地溫度差異所致。季風在夏季由海洋吹向大陸,在冬季由大陸吹向海洋。
季風是由太陽對海洋和陸地加熱差異形成的。夏季時,由於海洋的熱容量大,加熱緩慢,海面較冷,氣壓高,而大陸由於熱容量小,加熱快,形成暖低壓,夏季風由冷洋面吹向暖大陸;冬季時則正好相反,冬季風由冷大陸吹向暖洋面。
夏季吹西南風,冬季吹東北風。這是因為夏季當氣流從南半球跨越赤道進入北半球時,由於地球的自轉效應,氣流會受到乙個向右的慣性力作用,這個力就是地轉偏向力(科里奧利力)。由於地轉偏向力的作用,氣流在向北的執行過程中向右偏,形成了西南風。
此外,受青藏高原的地形作用及其他因子的影響,東亞的季風比南亞地區更複雜。
海陸風的水平範圍可達幾十公里,垂直高度達1~2公里,週期為一晝夜。白天,地表受太陽輻射而增溫,由於陸地土壤熱容量比海水熱容量小得多,陸地公升溫比海洋快得多,因此陸地上的氣溫顯著地比附近海洋上的氣溫高。陸地上空氣柱因受熱膨脹,因此海風從每天上午開始直到傍晚,風力以下午為最強。
日落以後,陸地降溫比海洋快;到了夜間,海上氣溫高於陸地,就出現與白天相反的熱力環流而形成低層陸風和鉛直剖面上的陸風環流。海陸的溫差,白天大於夜晚,所以海風較陸風強。如果海風被迫沿山坡上公升,常產生雲層。
在較大湖泊的湖陸交界地,也可產生和海陸風環流相似的湖陸風。海風和湖風對沿岸居民都有消暑熱的作用。在較大的海島上,白天的海風由四周向海島輻合,夜間的陸風則由海島向四周輻散。
因此,海島上白天多雨,夜間多晴朗。例如中國海南島,降水強度在一天之內的最大值出現在下午海風最強的時刻。
颱風(颶風)是形成於熱帶或副熱帶海面溫度在26℃以上的廣闊海面上的熱帶氣旋。按世界氣象組織定義:熱帶氣旋中心持續風速在12級至13級(即每秒32.
7公尺至41.4公尺)稱為颱風(typhoon)或颶風(hurricane),颶風的名稱使用在北大西洋及東太平洋;而北太平洋西部(赤道以北,國際日期線以西,東經100度以東)則稱為颱風,在每年的夏秋季節,我國毗鄰的西北太平洋上會生成不少名為颱風的猛烈風暴,有的消散于洋上,有的則登上陸地,帶來狂風暴雨。
熱帶氣旋(tropical
cyclone)是發生在熱帶或副熱帶洋面上的低壓渦旋,是一種強大而深厚的熱帶天氣系統。它象在流動江河中前進的渦旋一樣,一邊繞著自己的中心急速旋轉,一邊隨周圍大氣向前移動。在北半球熱帶氣旋中的氣流繞著中心以逆時針方向旋轉,在南半球則相反,而這種情況的出現主要是受地球自轉所產生的科里奧利力影響。
熱帶氣旋的生命史可分為生成、成熟和消亡三個階段。其生命期平均為一週左右,短的只有2-3天,最長可達乙個月左右。熱帶氣旋的生成和發展需要巨大的能量,因此它形成於高溫、高濕和其它氣象條件適宜的熱帶洋面。
據統計,除了東南太平洋之外全球的熱帶海洋上都有熱帶氣旋生成。
颱風的形成至少有兩個條件:1、比較高的溫度
2、充沛的水氣。燒開水時,鍋底的水會往上公升,這是因為鍋底的水受熱膨脹的原故。空氣也是這樣,當底層的空氣受熱後,就會往上公升。
在氣溫較高的區域裡,大氣裡發生一些擾動大的空氣就會往上公升,使地面的氣壓降低,這時上公升區域的外圍空氣源源不斷流入上公升區里,因地球自轉的關係,使流入的空氣像車輪一樣轉動起來,這就是產生颱風的乙個原因。當上公升空氣膨脹變冷後,其中的水氣冷卻凝結成水滴,要放出熱量,這又助長了低層空氣不斷上公升,使地面的氣壓降的更低,空氣旋轉的更加猛烈,這就形成了颱風。
什麼地方同時具有這兩個條件呢?只有在熱帶的海洋面上。那裡的海洋面上的氣溫非常高,使低層空氣可以充分接受來自海洋面的水。
那裡又是地球上水氣最豐富的地方,而這些水氣是颱風形成發展的主動力。沒有這個原動力,颱風即使形成也會消散。其次,那裡離赤道近,地球自轉所產生的偏轉力有一定的作用,有利於颱風發展氣旋式環流和氣流輻合的加強。
第三、是熱帶海洋面情況中緯度單純。因此,同一海域上方的空氣,往往能保持較長時間的定常條件,使颱風有充分的時間積蓄能量,醞釀出颱風。在這些條件配合下,只要有合適的觸發機制,例如:
高空出現輻散氣流或南北半球信風在赤道稍北地方相遇等,颱風就會在某些熱帶海洋區域形成並增強。根據統計,在熱帶海洋,颱風常常產生在洋面溫度超過26、7度以上的地區。主要在菲律賓以東的海洋、我國南海、西印度群島以及澳洲東海岸等。
這些地方海水溫度比較高,也是南北兩半球信風相遇之處,因此一年中常有20多次颱風誕生。
洋流又叫海流,是指大洋表層海水常年大規模的沿一定方向進行的較為穩定的流動。洋流是地球表面熱環境的主要調節者,巨大的洋流系統促進了地球高低緯度地區的能量交換。洋流與所經流經區域之間,也通過能量交換改變其環境特徵。
圍繞副熱帶高壓的洋流成為副熱帶環流。該環流的中心大約在南北緯25~30的地區。在赤道附近受東北信風和東南信風的共同作用,形成自東向西流動的赤道洋流把南北半球的赤道洋流分割開來。
洋流可以分為暖流和寒流。若洋流的水溫比到達海區的水溫高,則稱為暖流;若洋流的水溫比到達海區的水溫低,則稱為寒流。一般由低緯度流向高緯度的洋流為暖流,由高緯度流向低緯度的洋流為寒流。
海輪順洋流航行可以節約燃料,加快速度。暖寒流相遇,往往形成海霧,對海上航行不利。此外,洋流從北極地區攜帶冰山南下,給海上航運造成較大威脅。
進入70年代後,全世界出現的異常天氣,有範圍廣、災情重、時間長等特點。在這一系列異常天氣中,科學家發現一種作為海洋與大氣系統重要現象之一的「聖嬰(el
nino)」潮流起著重要作用。「聖嬰」是西班牙語的譯音,el是陽性定冠詞,nino原意是「神童」或「聖明之子」。相傳,很久以前,居住在秘魯和厄瓜多尔海岸一帶的古印第安人,很注意海洋與天氣的關係。
他們發現,如果在聖誕節前後,附近的海水比往常格外溫暖,不久,便會天降大雨,並伴有海鳥結隊遷徙等怪現象發生。古印第安人出於迷信,稱這種反常的溫暖潮流為「神童」潮流,即「聖嬰」潮流。
聖嬰暖流,太平洋一種反常的自然現象,在南美洲西海岸、南太平洋東部,自南向北流動著一股著名的秘魯寒流。每年的11月至次年的3月正是南半球的夏季,南半球海域水溫普遍公升高,向東流動的赤道暖流得到加強。恰逢此時,全球的氣壓帶和風帶向南移動,東北信風越過赤道受到南半球自偏向力(也稱自轉偏向力)的作用,向左偏轉成西北季風。
西北季風不但削弱了秘魯西海岸的離岸風——東南信風,使秘魯寒流冷水上泛減弱甚至消失,而且吹拂著水溫較高的赤道暖流南下,使秘魯寒流的水溫反常公升高。這股悄然而至、不固定的洋流被稱之為「聖嬰暖流」。
拉尼娜是西班牙語「la
nia」的音譯,la是陰性定冠詞,nia是小女孩,聖女的意思,是與聖嬰現象相反,也稱為「反聖嬰」或「冷事件」,它是指赤道附近東太平洋水溫反常下降的一種現象,表現為東太平洋明顯變冷,同時也伴隨著全球性氣候混亂,總是出現在聖嬰現象之後。
我國有漫長的海岸線,廣大的領海,眾多的
島嶼,為了發展海產捕撈和養殖,開發海洋資源,為了發展海上**及保衛祖國的海疆,應大力發展海洋研究,開發海島,增加海島氣象觀測點,建立遙測氣象站,做好民用和軍用氣象服務。
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