基礎(chǔ)海洋學(xué)大氣與海洋

1、基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 海海 洋洋 學(xué)學(xué)Fundamental Oceanography第八章第八章 大氣與海洋大氣與海洋第一節(jié)第一節(jié) 地球大氣的平均狀態(tài)地球大氣的平均狀態(tài)一、地球大氣的成分與氣象要素一、地球大氣的成分與氣象要素 1 1、地球大氣的成分、地球大氣的成分 1 1）定常成分：各成分間大致保持固定的比例，主要）定常成分：各成分間大致保持固定的比例，主要是氮是氮(78.084%)(78.084%)、氧、氧(20.946%)(20.946%)、氬、氬(0.934%)(0.934%)和一些微和一些微量惰性氣體。量惰性氣體。 2 2）可變成分：在大氣中的比例隨時間、地點而變，）可變成分：在大氣中的比例隨

2、時間、地點而變，包括水汽包括水汽(0.1-4%)(0.1-4%)、二氧化碳、二氧化碳(0.035%)(0.035%)、臭氧和一些、臭氧和一些碳、硫、氮的化合物。碳、硫、氮的化合物。 干空氣干空氣：通常把除水汽以外的純凈大氣稱為干潔大氣，：通常把除水汽以外的純凈大氣稱為干潔大氣，簡稱干空氣。簡稱干空氣。 濕空氣濕空氣：含有水汽的空氣。：含有水汽的空氣。第一節(jié)第一節(jié) 地球大氣的平均狀態(tài)地球大氣的平均狀態(tài) 由于大氣運動和分子擴散的結(jié)果，干潔由于大氣運動和分子擴散的結(jié)果，干潔大氣中各成分的比例得以維持常定，大氣中各成分的比例得以維持常定，85km85km以以下的干空氣可當(dāng)作平均摩爾質(zhì)量為下的干空氣可當(dāng)

3、作平均摩爾質(zhì)量為28.9g/mol28.9g/mol的單一氣體。的單一氣體。 高層大氣主要為氮和氧，其他氣體含量高層大氣主要為氮和氧，其他氣體含量減少。減少。臭氧臭氧主要分布在主要分布在101040km40km高處，極大高處，極大值在值在202025km25km附近，可強烈吸收太陽紫外線附近，可強烈吸收太陽紫外線輻射。輻射。CO2CO2占整個大氣容積的萬分之三。升高占整個大氣容積的萬分之三。升高趨勢。趨勢。第一節(jié)第一節(jié) 地球大氣的平均狀態(tài)地球大氣的平均狀態(tài)2 2、地球大氣的鉛直分層、地球大氣的鉛直分層 按大氣的按大氣的溫度結(jié)構(gòu)溫度結(jié)構(gòu)分層，即根據(jù)鉛直溫度梯度分層，即根據(jù)鉛直溫度梯度的方向，把大

4、氣分成：的方向，把大氣分成： 1 1）對流層對流層：大氣的最低層，下界是地球表面，：大氣的最低層，下界是地球表面，上界是對流層頂。上界是對流層頂。15-20km15-20km（赤道），（赤道），8-8-12km(12km(極地和溫帶）極地和溫帶） 主要特點：主要特點：溫度隨高度降低；大氣的鉛直混合溫度隨高度降低；大氣的鉛直混合強；氣象要素水平分布不均勻。強；氣象要素水平分布不均勻。 對流層里集中了大氣質(zhì)量的對流層里集中了大氣質(zhì)量的3/43/4和幾乎全部和幾乎全部水汽，又有強烈的鉛直運動，因此主要的天氣水汽，又有強烈的鉛直運動，因此主要的天氣現(xiàn)象和天氣過程如寒潮、臺風(fēng)、雷雨、閃電等現(xiàn)象和天氣過程

5、如寒潮、臺風(fēng)、雷雨、閃電等都發(fā)生在這一層。都發(fā)生在這一層。第一節(jié)第一節(jié) 地球大氣的平均狀態(tài)地球大氣的平均狀態(tài)2 2）平流層平流層：由對流層頂向上到：由對流層頂向上到50km50km左右的氣層稱左右的氣層稱為平流層。為平流層。 主要特點主要特點：底層溫度隨高度無大變化，其上部的：底層溫度隨高度無大變化，其上部的溫度隨高度增加而明顯增高（溫度隨高度增加而明顯增高（O O3 3強烈吸收太陽輻強烈吸收太陽輻射）。這種溫度隨高度的逆增現(xiàn)象使平流層大氣射）。這種溫度隨高度的逆增現(xiàn)象使平流層大氣很很穩(wěn)定穩(wěn)定，呈現(xiàn)出明顯的成層結(jié)構(gòu)，大氣的鉛直運，呈現(xiàn)出明顯的成層結(jié)構(gòu)，大氣的鉛直運動很弱，多為平流運動并且尺度很

6、大。動很弱，多為平流運動并且尺度很大。 平流層中水汽含量很少，幾乎沒有在對流層中平流層中水汽含量很少，幾乎沒有在對流層中經(jīng)常出現(xiàn)的各種天氣現(xiàn)象。此外，由于空氣中的經(jīng)常出現(xiàn)的各種天氣現(xiàn)象。此外，由于空氣中的塵埃很少，大氣透明度很高。塵埃很少，大氣透明度很高。 臭氧層所在臭氧層所在。第一節(jié)第一節(jié) 地球大氣的平均狀態(tài)地球大氣的平均狀態(tài)3 3）中層中層：從平流層頂?shù)剑簭钠搅鲗禹數(shù)?08085km85km高度的氣層稱高度的氣層稱中層。中層。 主要特點主要特點：溫度隨高度升高而降低的很快，到：溫度隨高度升高而降低的很快，到中層頂溫度下降到中層頂溫度下降到180k180k（-93-93），是大氣中），是大氣

7、中最冷的部分。水汽極少，大氣有強烈的鉛直運最冷的部分。水汽極少，大氣有強烈的鉛直運動。動。 平流層和中層約包含了大氣質(zhì)量的平流層和中層約包含了大氣質(zhì)量的1/41/4。4 4）熱成層熱成層：熱成層亦稱暖層，溫度是隨高度增：熱成層亦稱暖層，溫度是隨高度增加的。溫度隨日變化和季節(jié)變化顯著，也受太加的。溫度隨日變化和季節(jié)變化顯著，也受太陽活動的影響。陽活動的影響。5 5）逸散層逸散層：熱成層頂以上大氣的邊緣層。溫度：熱成層頂以上大氣的邊緣層。溫度極高，空氣極稀薄，地球引力很小。極高，空氣極稀薄，地球引力很小。第一節(jié)第一節(jié) 地球大氣的平均狀態(tài)地球大氣的平均狀態(tài)3 3、氣象要素：表示大氣中物理現(xiàn)象與物理過

8、、氣象要素：表示大氣中物理現(xiàn)象與物理過程的物理量。程的物理量。1 1）氣溫氣溫：氣溫是大氣溫度的簡稱，是表示大：氣溫是大氣溫度的簡稱，是表示大氣冷熱程度的物理量。氣冷熱程度的物理量。2 2）氣壓氣壓：大氣壓強簡稱氣壓，指觀測高度到：大氣壓強簡稱氣壓，指觀測高度到大氣上界單位面積上鉛直空氣柱的重量。大氣上界單位面積上鉛直空氣柱的重量。3 3）濕度濕度：水汽壓和飽和水汽壓；相對濕度。：水汽壓和飽和水汽壓；相對濕度。4 4）風(fēng)風(fēng)：空氣相對地面作水平運動即為風(fēng)，即：空氣相對地面作水平運動即為風(fēng)，即有方向有方向( (風(fēng)的來向，有別于風(fēng)矢量方向）又風(fēng)的來向，有別于風(fēng)矢量方向）又有大小，是個向量。有大小，是

9、個向量。第一節(jié)第一節(jié) 地球大氣的平均狀態(tài)地球大氣的平均狀態(tài)二、大尺度大氣運動的基本特征二、大尺度大氣運動的基本特征 1 1、大氣運動的尺度（大氣運動的范圍）特征：、大氣運動的尺度（大氣運動的范圍）特征： 把有天氣意義的大氣運動，按水平尺度粗略地分為：把有天氣意義的大氣運動，按水平尺度粗略地分為： 大尺度系統(tǒng)：大尺度系統(tǒng)：大氣長波、大型氣旋、反氣旋（數(shù)千大氣長波、大型氣旋、反氣旋（數(shù)千km)km) 中尺度系統(tǒng)：中尺度系統(tǒng)：小型氣旋、反氣旋、熱帶風(fēng)暴小型氣旋、反氣旋、熱帶風(fēng)暴( (數(shù)百數(shù)百km)km) 小尺度系統(tǒng)：小尺度系統(tǒng)：小型漩渦、雷暴小型漩渦、雷暴( (幾十幾十km)km) 微尺度系統(tǒng)：微尺

10、度系統(tǒng)：積云、濃積云積云、濃積云( (幾幾km)km) 大氣運動的水平尺度越大，生命史越長，鉛直速度越大氣運動的水平尺度越大，生命史越長，鉛直速度越?。凰匠叨仍叫?，生命史越短，鉛直速度越大。??；水平尺度越小，生命史越短，鉛直速度越大。 大尺度的大氣運動受到科氏力的影響。大尺度的大氣運動受到科氏力的影響。 L/m H/mU/(m ms s-1-1)W/( m ms s-1-1)/s大尺度系統(tǒng)大尺度系統(tǒng) 106 104 101 10-2 105中尺度系統(tǒng)中尺度系統(tǒng) 105 104 101 10-2 105小尺度系統(tǒng)小尺度系統(tǒng) 104 102104 101102 10-1 104微尺度系統(tǒng)微尺度系

11、統(tǒng) 103 103 100101 10-1100 102104特征量特征量系統(tǒng)量系統(tǒng)量大氣運動分類及特征量大氣運動分類及特征量L：水平尺度，：水平尺度，H：垂直尺度，：垂直尺度，U：水平速度，：水平速度，W：垂直速度，：垂直速度，：生命史：生命史第一節(jié)第一節(jié) 地球大氣的平均狀態(tài)地球大氣的平均狀態(tài)2 2、自由大氣的地轉(zhuǎn)平衡運動、自由大氣的地轉(zhuǎn)平衡運動 在在1 11.5km1.5km以上的大氣中，摩擦力很小，以上的大氣中，摩擦力很小，可以忽略不計，通常稱為可以忽略不計，通常稱為自由大氣自由大氣。 在自由大氣中，大尺度水平運動基本上是在自由大氣中，大尺度水平運動基本上是在水平氣壓梯度力和科氏力相平衡

12、的條件下維在水平氣壓梯度力和科氏力相平衡的條件下維持的地轉(zhuǎn)平衡運動。持的地轉(zhuǎn)平衡運動。 受科氏力影響，在北半球背風(fēng)向而立，高受科氏力影響，在北半球背風(fēng)向而立，高壓在右，低壓在左；南半球相反。壓在右，低壓在左；南半球相反。第一節(jié)第一節(jié) 地球大氣的平均狀態(tài)地球大氣的平均狀態(tài)三、平均大氣環(huán)流三、平均大氣環(huán)流 一般說來，凡是大范圍的、半球的、或一般說來，凡是大范圍的、半球的、或全球、對流層、平流層或整層大氣長期的全球、對流層、平流層或整層大氣長期的平均運動狀態(tài)，或某一時段的變化過程，平均運動狀態(tài)，或某一時段的變化過程，都可以稱為大氣環(huán)流。都可以稱為大氣環(huán)流。水平大氣環(huán)流水平大氣環(huán)流鉛直大氣環(huán)流：北半球

13、有鉛直大氣環(huán)流：北半球有3 3個閉合環(huán)流圈個閉合環(huán)流圈第一節(jié)第一節(jié) 地球大氣的平均狀態(tài)地球大氣的平均狀態(tài)四、季風(fēng)四、季風(fēng) 季風(fēng)是大范圍季風(fēng)是大范圍盛行風(fēng)盛行風(fēng)向隨季節(jié)有顯著變化的風(fēng)向隨季節(jié)有顯著變化的風(fēng)系。主要是由于海陸溫度對比的季節(jié)性變化和地系。主要是由于海陸溫度對比的季節(jié)性變化和地球上行星風(fēng)系的季節(jié)性南北移動所致。球上行星風(fēng)系的季節(jié)性南北移動所致。 特點：特點： 盛行風(fēng)向隨季節(jié)的變化而有很大的不同，甚至盛行風(fēng)向隨季節(jié)的變化而有很大的不同，甚至接近于相反方向接近于相反方向 兩種季節(jié)的風(fēng)各有不同的源地，因而其氣團(tuán)性兩種季節(jié)的風(fēng)各有不同的源地，因而其氣團(tuán)性質(zhì)有著本質(zhì)的差異質(zhì)有著本質(zhì)的差異 能夠給

14、天氣現(xiàn)象造成明顯不同的各種季節(jié)能夠給天氣現(xiàn)象造成明顯不同的各種季節(jié) 第一節(jié)第一節(jié) 地球大氣的平均狀態(tài)地球大氣的平均狀態(tài)全球三個季風(fēng)區(qū)：全球三個季風(fēng)區(qū)： 1 1）印度季風(fēng)區(qū)）印度季風(fēng)區(qū) 2 2）東亞季風(fēng)區(qū)）東亞季風(fēng)區(qū) 3 3）西非季風(fēng)區(qū)。）西非季風(fēng)區(qū)。影響季風(fēng)形成和維持的因素：影響季風(fēng)形成和維持的因素： 1 1）海陸影響）海陸影響- -季節(jié)性氣壓變化季節(jié)性氣壓變化 2 2）行星環(huán)流影響）行星環(huán)流影響 3 3）青藏高原大地形影響）青藏高原大地形影響第二節(jié)第二節(jié) 海洋上的天氣系統(tǒng)海洋上的天氣系統(tǒng)一、鋒面與溫帶氣旋一、鋒面與溫帶氣旋1 1、鋒面、鋒面 長期的大范圍的天氣觀測發(fā)現(xiàn)，在地球大氣的低長期的大

15、范圍的天氣觀測發(fā)現(xiàn)，在地球大氣的低層存在著物理屬性相對比較均勻的大規(guī)?？諝饧瘓F(tuán)，層存在著物理屬性相對比較均勻的大規(guī)?？諝饧瘓F(tuán)，其水平尺度數(shù)千米，鉛直尺度可達(dá)對流層頂，這種大其水平尺度數(shù)千米，鉛直尺度可達(dá)對流層頂，這種大規(guī)模的空氣集團(tuán)稱之為規(guī)模的空氣集團(tuán)稱之為氣團(tuán)氣團(tuán)。 根據(jù)溫度不同，氣團(tuán)分為根據(jù)溫度不同，氣團(tuán)分為冷氣團(tuán)冷氣團(tuán)和和暖氣團(tuán)暖氣團(tuán)。性質(zhì)。性質(zhì)不同的兩種氣團(tuán)之間有一狹窄的過渡區(qū)域稱為不同的兩種氣團(tuán)之間有一狹窄的過渡區(qū)域稱為鋒區(qū)鋒區(qū)。由于鋒區(qū)的寬度比長度小得多，故可看作一個面，即由于鋒區(qū)的寬度比長度小得多，故可看作一個面，即為為鋒面鋒面，鋒面與地面的交線稱為，鋒面與地面的交線稱為鋒鋒。被

16、冷氣團(tuán)推動移。被冷氣團(tuán)推動移向暖氣團(tuán)的鋒面稱為向暖氣團(tuán)的鋒面稱為冷鋒冷鋒，反之為，反之為暖鋒暖鋒。 鋒面附近的云雨現(xiàn)象成為鋒面天氣的主要特征。鋒面附近的云雨現(xiàn)象成為鋒面天氣的主要特征。第二節(jié)第二節(jié) 海洋上的天氣系統(tǒng)海洋上的天氣系統(tǒng)2 2、溫帶氣旋、溫帶氣旋 依流場的觀點稱低壓系統(tǒng)為依流場的觀點稱低壓系統(tǒng)為氣旋氣旋，帶有，帶有鋒面的氣旋稱為鋒面的氣旋稱為鋒面氣旋鋒面氣旋。鋒面氣旋多產(chǎn)。鋒面氣旋多產(chǎn)生于溫帶，亦稱生于溫帶，亦稱溫帶氣旋溫帶氣旋。 鋒面氣旋天氣是由各方面因素決定的。鋒面氣旋天氣是由各方面因素決定的。云雨天氣是其主要特征。云雨天氣是其主要特征。第二節(jié)第二節(jié) 海洋上的天氣系統(tǒng)海洋上的天氣

17、系統(tǒng)3 3、爆發(fā)性氣旋、爆發(fā)性氣旋 在中緯度海洋上常發(fā)生一種急速發(fā)展的氣旋，在中緯度海洋上常發(fā)生一種急速發(fā)展的氣旋，其中心氣壓在其中心氣壓在2424小時內(nèi)下降達(dá)小時內(nèi)下降達(dá)24hPa24hPa以上，引起海以上，引起海上強風(fēng)，風(fēng)速可達(dá)上強風(fēng)，風(fēng)速可達(dá)202030m/s30m/s，成為海上嚴(yán)重的災(zāi)，成為海上嚴(yán)重的災(zāi)害性天氣。當(dāng)害性天氣。當(dāng)2424小時內(nèi)氣旋加深率至少每小時小時內(nèi)氣旋加深率至少每小時1hPa1hPa時，稱為氣旋的爆發(fā)性發(fā)展，這種氣旋稱時，稱為氣旋的爆發(fā)性發(fā)展，這種氣旋稱爆爆發(fā)性氣旋發(fā)性氣旋- -海洋氣象海洋氣象“炸彈炸彈”。 爆發(fā)性氣旋主要發(fā)生在大陸東岸，太平洋和大西爆發(fā)性氣旋主要發(fā)

18、生在大陸東岸，太平洋和大西洋的西部，尤其是黑潮流域和灣流流域。洋的西部，尤其是黑潮流域和灣流流域。第二節(jié)第二節(jié) 海洋上的天氣系統(tǒng)海洋上的天氣系統(tǒng)二、熱帶氣旋與臺風(fēng)二、熱帶氣旋與臺風(fēng)1 1、一般說明、一般說明 臺風(fēng)臺風(fēng)( (Typhoon) )是發(fā)生在熱帶海洋上的一是發(fā)生在熱帶海洋上的一種具有暖心結(jié)構(gòu)的氣旋性渦旋，是達(dá)到一種具有暖心結(jié)構(gòu)的氣旋性渦旋，是達(dá)到一定強度的熱帶氣旋。臺風(fēng)伴有狂風(fēng)暴雨，定強度的熱帶氣旋。臺風(fēng)伴有狂風(fēng)暴雨，是一種災(zāi)害性天氣系統(tǒng)。是一種災(zāi)害性天氣系統(tǒng)。 世界各地對臺風(fēng)的稱謂不同，在東太平洋世界各地對臺風(fēng)的稱謂不同，在東太平洋和大西洋稱和大西洋稱颶風(fēng)颶風(fēng)( (Hurricane

19、) )，在印度洋稱，在印度洋稱熱帶風(fēng)暴熱帶風(fēng)暴(S(Storm) )，在南半球稱，在南半球稱熱帶氣旋熱帶氣旋( (Cyclone) )。 現(xiàn)在西北太平洋及南中國海臺風(fēng)的名字，由臺風(fēng)委員會的現(xiàn)在西北太平洋及南中國海臺風(fēng)的名字，由臺風(fēng)委員會的14個成員（中個成員（中國、朝鮮、韓國、日本、柬埔寨、越南等）各提供國、朝鮮、韓國、日本、柬埔寨、越南等）各提供10個名字，分為個名字，分為5組列表。組列表。臺風(fēng)臺風(fēng)第一列第二列第三列第四列第五列備注英文名中文名英文名中文名英文名中文名英文名中文名英文名中文名名字來源Damrey達(dá)維Kong-rey康妮Nakri娜基莉Krovanh科羅旺Sarika莎莉嘉柬埔

20、寨Haikui 海葵Yutu玉兔Fengshen風(fēng)神Dujuan杜鵑Haima海馬中國Kirogi鴻雁Toraji桃芝Kalmaegi海鷗Mujigea彩虹Meari米雷朝鮮Kai-tak啟德Man-yi萬宜Fung-wong鳳凰Choi-wan彩云Ma-on馬鞍中國香港Tembin天秤Usagi天兔Kammuri北冕Koppu巨爵Tokage蝎虎日本Bolaven布拉萬Pabuk帕布Phanfone巴蓬Ketsana凱薩娜Nock-ten洛坦老撾Sanba三巴Wutip蝴蝶Vongfong黃蜂Parma芭瑪Muifa梅花中國澳門Jelawat杰拉華Sepat圣帕Nuri鸚鵡Melor茉莉Me

21、rbok苗柏馬來西亞Ewiniar艾云尼Fitow菲特Sinlaku森拉克Nepartak尼伯特Nanmadol南瑪都密克羅尼西亞Maliksi馬力斯Danas丹娜絲Hagupit黑格比Lupit盧碧Talas塔拉斯菲律賓Kaemi格美Nari百合Changmi薔薇Mirinae銀河Noru奧鹿韓國Prapiroon派比安Wipha韋帕Mekkhala米克拉Nida妮妲Kulap玫瑰泰國Maria瑪莉亞Francisco范斯高Higos海高斯Omais奧麥斯奧麥斯Roke洛克美國Son Tinh山神Lekima利奇馬Bavi巴威Conson康森康森Sonca桑卡越南Bopha寶霞Krosa羅莎

22、Maysak美莎克Chanthu燦都燦都Nesat納沙柬埔寨Wukong悟空Haiyan海燕Haishen海神Dianmu電母電母Haitang海棠中國Sonamu清松Podul楊柳Noul紅霞Mindulle蒲公英蒲公英Nalgae尼格朝鮮Shanshan珊珊Lingling玲玲Dolphin白海豚Lionrock獅子山獅子山Banyan榕樹中國香港Yagi摩羯Kajiki劍魚Kujira鯨魚Kompasu圓規(guī)圓規(guī)Washi天鷹日本Leepi麗琵Faxai法茜Chan-hom燦鴻Namtheun南川南川Pakhar帕卡老撾Bebinca貝碧嘉Peipah琵琶Linfa蓮花Malou瑪瑙瑪瑙S

23、anvu珊瑚中國澳門Rumbia溫比亞Tapah塔巴Nangka浪卡Meranti莫蘭蒂莫蘭蒂Mawar瑪娃馬來西亞Soulik蘇力Mitag米娜Soudelor蘇迪羅Fanapi凡亞比凡亞比Guchol古超密克羅尼西亞Cimaron西馬侖Hagibis海貝思Molave莫拉菲Malakas馬勒卡馬勒卡Talim泰利菲律賓Chebi飛燕Noguri浣熊Koni天鵝Megi鲇魚鲇魚13Doksuri杜蘇芮韓國Mangkhut山竹Rammasun威馬遜Morakot莫拉克Chaba暹芭暹芭Khanun卡努泰國Utor尤特Matmo麥德姆Etau艾濤Aere艾利Vicente韋森特美國Trami潭美

24、Halong夏浪Vamco環(huán)高Songda桑達(dá)Saola蘇拉越南第二節(jié)第二節(jié) 海洋上的天氣系統(tǒng)海洋上的天氣系統(tǒng)2 2、臺風(fēng)的結(jié)構(gòu)、臺風(fēng)的結(jié)構(gòu) 臺風(fēng)臺風(fēng)是一種天氣尺度、暖中心的強氣旋性是一種天氣尺度、暖中心的強氣旋性渦旋，在北半球呈逆時針旋轉(zhuǎn)。發(fā)展成熟渦旋，在北半球呈逆時針旋轉(zhuǎn)。發(fā)展成熟的臺風(fēng)及其要素值多呈圓形對稱分布，臺的臺風(fēng)及其要素值多呈圓形對稱分布，臺風(fēng)渦旋半徑一般為風(fēng)渦旋半徑一般為5005001000km1000km，鉛直范圍，鉛直范圍一般到對流層頂。一般到對流層頂。3 3、臺風(fēng)的移動、臺風(fēng)的移動 臺風(fēng)的移動受自身旋轉(zhuǎn)、環(huán)境流場、西臺風(fēng)的移動受自身旋轉(zhuǎn)、環(huán)境流場、西風(fēng)帶天氣系統(tǒng)和熱帶天氣

25、系統(tǒng)等影響。風(fēng)帶天氣系統(tǒng)和熱帶天氣系統(tǒng)等影響。第二節(jié)第二節(jié) 海洋上的天氣系統(tǒng)海洋上的天氣系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) 海洋上的天氣系統(tǒng)海洋上的天氣系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) 海洋上的天氣系統(tǒng)海洋上的天氣系統(tǒng)三、副熱帶高壓三、副熱帶高壓 在南北半球的副熱帶地區(qū)，存在著副熱帶高壓在南北半球的副熱帶地區(qū)，存在著副熱帶高壓帶，它是由若干高壓單體組成的，這些單體統(tǒng)帶，它是由若干高壓單體組成的，這些單體統(tǒng)稱為稱為副熱帶高壓副熱帶高壓。 1 1、太平洋副熱帶高壓的結(jié)構(gòu)、太平洋副熱帶高壓的結(jié)構(gòu) 太平洋副熱帶高壓常年存在，是一個深厚的太平洋副熱帶高壓常年存在，是一個深厚的暖性高壓系統(tǒng)。其范圍和強度，夏季遠(yuǎn)超過冬暖性高壓系統(tǒng)。其范圍和

26、強度，夏季遠(yuǎn)超過冬季。太平洋副熱帶高壓呈東西向扁平狀，其長季。太平洋副熱帶高壓呈東西向扁平狀，其長軸多呈西西南東東北走向。軸多呈西西南東東北走向。第二節(jié)第二節(jié) 海洋上的天氣系統(tǒng)海洋上的天氣系統(tǒng) 2 2、西太平洋副熱帶高壓的活動、西太平洋副熱帶高壓的活動 在對流層中上層，太平洋副熱帶高壓的主體一在對流層中上層，太平洋副熱帶高壓的主體一般位于海上，但其西端的高壓脊在夏季可升入般位于海上，但其西端的高壓脊在夏季可升入中國大陸。中國大陸。 西太平洋副熱帶高壓的活動主要表現(xiàn)為季節(jié)變西太平洋副熱帶高壓的活動主要表現(xiàn)為季節(jié)變化和長期變化。從化和長期變化。從5 5月到月到8 8月西太平洋副高從南月西太平洋副高

27、從南向北推進(jìn)，向北推進(jìn)，8 8月達(dá)到最北，月達(dá)到最北，8 8月后南退。月后南退。第二節(jié)第二節(jié) 海洋上的天氣系統(tǒng)海洋上的天氣系統(tǒng)四、熱帶輻合帶四、熱帶輻合帶 熱帶輻合帶（熱帶輻合帶（ITCZITCZ）又稱又稱赤道輻合帶赤道輻合帶，是赤道低，是赤道低壓帶兩側(cè)南北半球信風(fēng)形成的氣流輻合帶。它構(gòu)壓帶兩側(cè)南北半球信風(fēng)形成的氣流輻合帶。它構(gòu)成成HadleyHadley環(huán)流的上升支。環(huán)流的上升支。 熱帶輻合帶是熱帶地區(qū)熱量、水汽集中最多的熱帶輻合帶是熱帶地區(qū)熱量、水汽集中最多的地帶，也是熱帶擾動發(fā)生的主要源地，熱帶風(fēng)暴、地帶，也是熱帶擾動發(fā)生的主要源地，熱帶風(fēng)暴、臺風(fēng)和颶風(fēng)多是輻合帶上的擾動發(fā)展起來的。臺風(fēng)

28、和颶風(fēng)多是輻合帶上的擾動發(fā)展起來的。 熱帶輻合帶的位置隨季節(jié)而南北移動，在不同熱帶輻合帶的位置隨季節(jié)而南北移動，在不同地區(qū)，輻合帶的進(jìn)退情況有所不同。地區(qū)，輻合帶的進(jìn)退情況有所不同。第三節(jié)第三節(jié) 海洋大氣相互作用海洋大氣相互作用一、海洋在氣候系統(tǒng)中的地位一、海洋在氣候系統(tǒng)中的地位 1 1、氣候系統(tǒng)、氣候系統(tǒng)1 1）氣候系統(tǒng)的組成：）氣候系統(tǒng)的組成： 氣候系統(tǒng)是由五個主要分量構(gòu)成的綜合系氣候系統(tǒng)是由五個主要分量構(gòu)成的綜合系統(tǒng)，這五個相互聯(lián)系和相互作用的分量是：統(tǒng)，這五個相互聯(lián)系和相互作用的分量是：大氣圈、水圈（海洋）、冰雪圈、陸地表大氣圈、水圈（海洋）、冰雪圈、陸地表面和生物圈。面和生物圈。 把

29、氣候變化視為包括大氣、海洋、冰雪圈、把氣候變化視為包括大氣、海洋、冰雪圈、陸地表面和生物圈組成的氣候系統(tǒng)的總體陸地表面和生物圈組成的氣候系統(tǒng)的總體行為。行為。第三節(jié)第三節(jié) 海洋大氣相互作用海洋大氣相互作用2 2）氣候系統(tǒng)的性質(zhì)）氣候系統(tǒng)的性質(zhì)氣候系統(tǒng)的各子系統(tǒng)都是開放的非孤立系統(tǒng)；氣候系統(tǒng)的各子系統(tǒng)都是開放的非孤立系統(tǒng)；氣候系統(tǒng)的各分量是非均勻的熱力學(xué)動力學(xué)系統(tǒng)；氣候系統(tǒng)的各分量是非均勻的熱力學(xué)動力學(xué)系統(tǒng)；氣候系統(tǒng)各不同分量的估計時間尺度在不同子系統(tǒng)之間的氣候系統(tǒng)各不同分量的估計時間尺度在不同子系統(tǒng)之間的變化很大，甚至在同一個子系統(tǒng)內(nèi)變化也很大（大氣邊界變化很大，甚至在同一個子系統(tǒng)內(nèi)變化也很大

30、（大氣邊界層層- -分鐘、小時，自由大氣分鐘、小時，自由大氣- -數(shù)周到幾個月，海洋表面混合數(shù)周到幾個月，海洋表面混合層層- -數(shù)周到幾年，深層海水?dāng)?shù)周到幾年，深層海水- -幾十年到幾千年）；幾十年到幾千年）；由于氣候系統(tǒng)內(nèi)部的復(fù)雜性以及不同的系統(tǒng)有不同的響應(yīng)由于氣候系統(tǒng)內(nèi)部的復(fù)雜性以及不同的系統(tǒng)有不同的響應(yīng)時間，在研究氣候系統(tǒng)時，不可能也不必要把全部子系統(tǒng)時間，在研究氣候系統(tǒng)時，不可能也不必要把全部子系統(tǒng)同時考慮在內(nèi)，因而可依序考慮內(nèi)部系統(tǒng)和外部系統(tǒng)；同時考慮在內(nèi)，因而可依序考慮內(nèi)部系統(tǒng)和外部系統(tǒng)；氣候系統(tǒng)主要由兩個外強迫來制約其全球行為，它們就是氣候系統(tǒng)主要由兩個外強迫來制約其全球行為，它

31、們就是太陽輻射和重力作用太陽輻射和重力作用。第三節(jié)第三節(jié) 海洋大氣相互作用海洋大氣相互作用2 2、海洋在氣候系統(tǒng)中的地位、海洋在氣候系統(tǒng)中的地位 海洋在氣候系統(tǒng)中的重要地位是由海洋自海洋在氣候系統(tǒng)中的重要地位是由海洋自身的性質(zhì)所決定的。身的性質(zhì)所決定的。 1 1）海洋，尤其是熱帶海洋，是大氣運動的）海洋，尤其是熱帶海洋，是大氣運動的重要能源。重要能源。 2 2）海洋有著極大的熱容量，相對大氣運動）海洋有著極大的熱容量，相對大氣運動而言，海洋運動比較穩(wěn)定，運動和變化比而言，海洋運動比較穩(wěn)定，運動和變化比較緩慢。較緩慢。 3 3）海洋是地球大氣系統(tǒng)中）海洋是地球大氣系統(tǒng)中COCO2 2的最大的匯。

32、的最大的匯。第三節(jié)第三節(jié) 海洋大氣相互作用海洋大氣相互作用3 3、海洋在氣候系統(tǒng)中的作用、海洋在氣候系統(tǒng)中的作用 1 1）海洋對大氣系統(tǒng)熱力平衡的影響（儲存）海洋對大氣系統(tǒng)熱力平衡的影響（儲存釋放水平輸送）釋放水平輸送） 2 2）海洋對水汽循環(huán)的影響（大氣水分的）海洋對水汽循環(huán)的影響（大氣水分的8686，蒸發(fā)凝結(jié)）蒸發(fā)凝結(jié)） 3 3）海洋對大氣運動的調(diào)諧作用（滯后效應(yīng)）海洋對大氣運動的調(diào)諧作用（滯后效應(yīng)） 4 4）海洋對溫室效應(yīng)的緩解作用（光合作用）海洋對溫室效應(yīng)的緩解作用（光合作用）第三節(jié)第三節(jié) 海洋大氣相互作用海洋大氣相互作用二、海洋大氣相互作用的基本特征二、海洋大氣相互作用的基本特征 1

33、 1、海洋對大氣的、海洋對大氣的熱力熱力作用作用 海洋有較大的凈輻射收入，是重要的能量源地。海洋向大海洋有較大的凈輻射收入，是重要的能量源地。海洋向大氣提供熱量，通過熱力強迫，驅(qū)動地球大氣系統(tǒng)的運動。氣提供熱量，通過熱力強迫，驅(qū)動地球大氣系統(tǒng)的運動。 2 2、大氣對海洋的、大氣對海洋的風(fēng)應(yīng)力風(fēng)應(yīng)力強迫強迫大洋環(huán)流與風(fēng)應(yīng)力強迫有密切關(guān)系。大洋環(huán)流與風(fēng)應(yīng)力強迫有密切關(guān)系。 3 3、海洋混合層、海洋混合層 海氣相互作用是通過大氣和海洋混合層間熱量、動量和質(zhì)海氣相互作用是通過大氣和海洋混合層間熱量、動量和質(zhì)量的直接交換而奏效的。量的直接交換而奏效的。太陽輻射能通過影響混合層太陽輻射能通過影響混合層而成

34、為驅(qū)動整個海洋運動的重要原動力。而成為驅(qū)動整個海洋運動的重要原動力。第三節(jié)第三節(jié) 海洋大氣相互作用海洋大氣相互作用三、三、ENSOENSO及其對大氣環(huán)流的影響及其對大氣環(huán)流的影響 1 1、ENSOENSO事件事件 ENSOENSO是厄爾尼諾（是厄爾尼諾（EL NinoEL Nino）和南方濤動）和南方濤動（Southern OscillationSouthern Oscillation）的合稱。）的合稱。 1 1）厄爾尼諾厄爾尼諾：歷史上厄爾尼諾一直是指每：歷史上厄爾尼諾一直是指每年圣誕節(jié)前后，沿厄瓜多爾和秘魯沿岸，年圣誕節(jié)前后，沿厄瓜多爾和秘魯沿岸，出現(xiàn)一弱的暖洋流，它代替了通常對應(yīng)的出現(xiàn)一

35、弱的暖洋流，它代替了通常對應(yīng)的冷水。冷水。第三節(jié)第三節(jié) 海洋大氣相互作用海洋大氣相互作用三、三、ENSOENSO及其對大氣環(huán)流的影響及其對大氣環(huán)流的影響 近年來，厄爾尼諾的名稱已傾向于用來指近年來，厄爾尼諾的名稱已傾向于用來指一種更大尺度的海洋異常現(xiàn)象，它不是每一種更大尺度的海洋異?，F(xiàn)象，它不是每年，而是年，而是3 37 7年發(fā)生一次。由于年發(fā)生一次。由于赤道東風(fēng)赤道東風(fēng)弱化弱化和降水減少導(dǎo)致太平洋表層突然升溫和降水減少導(dǎo)致太平洋表層突然升溫的現(xiàn)象。升溫減緩了營養(yǎng)豐富、溫度較低的現(xiàn)象。升溫減緩了營養(yǎng)豐富、溫度較低的深層水上升，因而導(dǎo)致全球氣候異常。的深層水上升，因而導(dǎo)致全球氣候異常。 厄爾尼諾

36、現(xiàn)象發(fā)生時，整個赤道東太平洋厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生時，整個赤道東太平洋表現(xiàn)出振幅達(dá)幾攝氏度的增暖。另外，與表現(xiàn)出振幅達(dá)幾攝氏度的增暖。另外，與赤道海表水溫的這種變化相聯(lián)系，海洋和赤道海表水溫的這種變化相聯(lián)系，海洋和大氣環(huán)流也發(fā)生很大的異常。大氣環(huán)流也發(fā)生很大的異常。第三節(jié)第三節(jié) 海洋大氣相互作用海洋大氣相互作用2 2）南方濤動南方濤動（SOSO）：用以描述熱帶東太平）：用以描述熱帶東太平洋地區(qū)與熱帶印度洋地區(qū)洋地區(qū)與熱帶印度洋地區(qū)氣壓場氣壓場反相變反相變化的蹺蹺板現(xiàn)象。南方濤動影響到全球化的蹺蹺板現(xiàn)象。南方濤動影響到全球海洋和大氣狀況。與厄爾尼諾呈反相關(guān)海洋和大氣狀況。與厄爾尼諾呈反相關(guān)關(guān)系。關(guān)系。

37、 3 3）拉尼娜拉尼娜（La Nia ) )：字面意思是字面意思是“女女孩孩”，它指的是赤道附近東太平洋水溫反，它指的是赤道附近東太平洋水溫反常變化的一種現(xiàn)象。常變化的一種現(xiàn)象?！袄崮壤崮取笔怯墒怯伞岸蚨驙柲嶂Z爾尼諾”現(xiàn)象造成的龐大冷水區(qū)域在東太現(xiàn)象造成的龐大冷水區(qū)域在東太平洋浮出水面后形成的，因其特征與平洋浮出水面后形成的，因其特征與“厄厄爾尼諾爾尼諾”現(xiàn)象相反，也被稱為現(xiàn)象相反，也被稱為“反厄爾尼反厄爾尼諾諾”現(xiàn)象?，F(xiàn)象?！袄崮壤崮取爆F(xiàn)象的征兆是颶風(fēng)、現(xiàn)象的征兆是颶風(fēng)、暴雨和嚴(yán)寒，它與暴雨和嚴(yán)寒，它與“厄爾尼諾厄爾尼諾”現(xiàn)象均會現(xiàn)象均會使全球氣候出現(xiàn)嚴(yán)重異常。使全球氣候出現(xiàn)嚴(yán)重異常。第三節(jié)第三節(jié) 海洋大氣相互作用海洋大氣相互作用第三節(jié)第三節(jié) 海洋大氣相互作用海洋大氣相互作用3 3、ENSOENSO對大氣環(huán)流的影響對大氣環(huán)流的影響 ENSOENSO對大氣環(huán)流以及全球許多地方的天對大氣環(huán)流以及全球許多地方的天氣氣候異常有著重要的影響。氣氣候異常有著重要的影響。ENSOENSO期間，期間，赤道赤道東太平洋持續(xù)升溫東太平洋持續(xù)升溫，對熱帶大氣環(huán)流，對熱帶大氣環(huán)流的影響最為直接。而熱帶大氣環(huán)流的異常的影響最為直接。而熱帶大氣環(huán)流的異常變化，也必牽動全球大氣環(huán)流，因而會在變化，也必牽動全球大氣環(huán)流，因而會在全球范圍內(nèi)引起一系列的天氣氣候異常。