海洋學第四章海洋中的熱收支和水

海洋學第四章海洋中的熱收支和水第一頁，共三十六頁，2022年，8月28日第二頁，共三十六頁，2022年，8月28日第三頁，共三十六頁，2022年，8月28日第四頁，共三十六頁，2022年，8月28日第五頁，共三十六頁，2022年，8月28日第四章海洋中的熱收支和水平衡第一節(jié)海洋熱收支（一）海面熱收支（二）海洋內部熱交換第二節(jié)海洋中的水平衡（循環(huán)）第六頁，共三十六頁，2022年，8月28日第一節(jié)海洋熱收支（一）海面熱收支長波輻射短波輻射！萬物生長靠太陽第七頁，共三十六頁，2022年，8月28日一、太陽輻射Qs：表面溫度：6000K每分鐘：熱能250億億卡相當于4億噸煙煤第八頁，共三十六頁，2022年，8月28日一、太陽輻射Qs：能量99.9%：0.2-10微米<0.4微米,9%0.4-0.76微米，44%>0.76微米,47%第九頁，共三十六頁，2022年，8月28日一、太陽輻射Qs：太陽常數(shù)

地球在地日平均距離處，和太陽光線垂直的大氣上界的單位面積、單位時間接受的總輻射能，記為S0S0=1367±7W·m-22.射達海面的太陽總輻射是太陽直達輻射和散射輻射兩部分之和。第十頁，共三十六頁，2022年，8月28日一、太陽輻射Qs：3.輻射定律：斯蒂芬—波爾茲曼定律：任何溫度高于絕對零度的物體都能以輻射的形式向外釋放能量，它與絕對溫度Tk的4次方成正比。維恩（Wien）定律：輻射能量的最大波長與輻射體表面的絕對溫度成反比。太陽向地球放射的輻射是短波輻射地球受熱后向外放射的輻射稱是長波輻射C=2898微米·K第十一頁，共三十六頁，2022年，8月28日4.影響因素：1)太陽高度h（太陽光線與地球觀測點的切線之間的夾角）2)大氣透明度3)天空中的云量、云狀CBAhEEh第十二頁，共三十六頁，2022年，8月28日5.總輻射能分布：隨緯度的分布：

1)、全年總輻射能隨緯度升高而減小；

2)、除赤道地區(qū)外，夏半年均高于冬半年，且差值隨緯度升高而增大；

3)、經向梯度夏半年小于冬半年。？1？2第十三頁，共三十六頁，2022年，8月28日為什么海洋底部冷？圖：向海洋中傳遞的太陽輻射能量

6.進入海水中的輻射能：主要被表層海水吸收，隨深度增加指數(shù)衰減。第十四頁，共三十六頁，2022年，8月28日二、海面有效回輻射Qb：定義：海面向大氣的長波輻射與大氣向海洋的回輻射之差海面的長波輻射要比大氣回輻射的量值大，交換的結果恒為海洋失去熱量。第十五頁，共三十六頁，2022年，8月28日二、海面有效回輻射Qb：影響因素：

A、海面水溫

B、空氣中的濕度

C、云量、云狀分布：表面水溫和海洋上層的相對濕度的日變化和年度變化相對較小，則Qb隨緯度及季節(jié)變化小輻射平衡：平均而言，全球的太陽輻射QS比海面有效回輻射Qb大第十六頁，共三十六頁，2022年，8月28日對海氣間熱交換起重要作用

蒸發(fā)使海洋失熱三、蒸發(fā)潛熱Qe輻射平衡的約90%第十七頁，共三十六頁，2022年，8月28日影響因素：A.大氣中水汽垂直梯度B.風速

C.水氣溫差1）Twater>Tair2）Tair>Twater三、蒸發(fā)潛熱Qe平流霧第十八頁，共三十六頁，2022年，8月28日廣西柳州平流霧2009-03-20第十九頁，共三十六頁，2022年，8月28日山東煙臺平流霧2009-02-11第二十頁，共三十六頁，2022年，8月28日空間分布及季節(jié)變化：

(a)經向（南北）：赤道區(qū)?。ㄏ鄬穸却?，風速?。└呔暥群^(qū)小（溫度低，水汽含量少）副熱帶和信風帶海區(qū)大（氣流下沉，空氣干燥，氣溫高，風大）

(b)季節(jié)變化：冬季最強（風速大，水汽壓差大，水溫高于氣溫，空氣層結不穩(wěn)）三、蒸發(fā)潛熱Qe第二十一頁，共三十六頁，2022年，8月28日四、感熱交換Qh海氣溫度不等，通過熱傳導也有熱量傳遞。輻射平衡的約10%有兩個影響因素：

海面風速海氣溫差分布：寒暖流區(qū)較強季節(jié)變化：冬季強，夏季較小鮑恩比：感熱Qh/潛熱Qe第二十二頁，共三十六頁，2022年，8月28日五、海面年平均熱收支隨緯度變化QeQs-QbQtQh？Qt大于0，持續(xù)升溫嗎？第二十三頁，共三十六頁，2022年，8月28日（二）海洋內部熱交換一、鉛直方向上的熱輸運Qz1.湍流（從上往下）第二十四頁，共三十六頁，2022年，8月28日2.

冷渦、暖渦第二十五頁，共三十六頁，2022年，8月28日3.對流（從下往上）第二十六頁，共三十六頁，2022年，8月28日（二）海洋內部熱交換二、水平方向熱輸送QA

海流；經線方向明顯第二十七頁，共三十六頁，2022年，8月28日（二）海洋內部熱交換三、海洋中全熱量平衡Qt的絕對值越大時，則相應地升溫或降溫的速率將越快。第二十八頁，共三十六頁，2022年，8月28日第二節(jié)海洋中的水平衡（循環(huán)）一、影響因子：1、蒸發(fā)：44萬km3.124～126cm/a赤道附近小，南、北副熱帶海域極大值，向高緯迅速減小2、降水：41萬km3,113.7cm/a.赤道海域降水量最大，副熱帶海域減小，南北兩半球的極鋒附近增多，向極方向迅速減少。第二十九頁，共三十六頁，2022年，8月28日第二節(jié)海洋中的水平衡（循環(huán)）一、影響因子：3、大陸徑流、地下水：2.92萬km3,大西洋最多，亞馬遜(第一徑流)，密西西比(第二大河)，剛果(第二大徑流)，全部注入大西洋，可使海面上升23cm/a.

印度洋次之，太平洋最少。長江(第三徑流)只及亞馬遜18.9%。全部注入，使太平洋海面上升7cm/a。4、結冰與融冰:局地影響第三十頁，共三十六頁，2022年，8月28日第三十一頁，共三十六頁，2022年，8月28日二、水平衡方程1、方程對整個世界大洋、全年或多年平均第三十二頁，共三十六頁，2022年，8月28日2、水平衡對鹽度的影響世界大洋表層鹽度分布取決于蒸發(fā)和降水量之差。(E-P)∝S低緯度海區(qū)：降水大于蒸發(fā),P-E>0,S低。副熱帶海區(qū)：蒸發(fā)大于降水,P-E<0，S高。副極地海區(qū)：多云帶，蒸發(fā)少，S低。第三十三頁，共三十六頁，2022年，8月28日局部地區(qū)各大洋的情況北冰洋：徑流大，蒸發(fā)量小，水量盈余，鹽度低，冰點升高，易結冰。太平洋：降水最多，降水+徑流>蒸發(fā)，水量盈余，平均鹽度低。大西洋：降水少，蒸發(fā)>降水+