第7章 海气相互作用与长期天气预报.ppt

第七章海气相互作用与长期天气预报
海气相互作用海气相互作用是长期天气过程研究的一个重要内容。研究长期天气过程,仅局限与大气系统自身的变化规律是不够的,还必须考虑下垫面的作用。海洋是影响长期天气过程的一个重要因子。在地球表面中,70%以上是辽阔的海洋,海洋与大气两个系统之间存在着相互影响、相互作用。
本章主要内容
海洋大尺度特征的若干观测事实
海气相互作用的观测事实与机制
ENSO事件与长期天气预报
第一节海洋大尺度特征的若干观测事实
主要包括两类事实
海水的温度分布
海温的垂直分布特征
海温的水平分布特征
洋流(或海流)特征
海洋大尺度特征的若干观测事实
海气相互作用的观测事实与机制
ENSO事件与长期天气预报
一、海水的温度分布
1.  海温及其垂直分布
海水表层特征:可直接吸收太阳辐射来增加温度。但是,在几米深之内,太阳辐射量几乎全部被吸收。
海水深层特征:海水温度的垂直分布和大气不一样,海水温度一般总是向深处降低。海水表层以下温度的调节是靠直接的热传导和由风力引起的海水垂直方向的扰动。在这个深度以下,一般变化很小,在1500m以下几乎无变化。大洋底部的的温度无论在什么纬度均在2~-1oC之间。
海洋温度垂直分布特征( )。
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50 o附近是10 o左右,80 o附近-1~-2 oC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30 oC,平均每3个纬度降温1 oC。
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。
,,。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( )
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:海洋中海水水平地或垂直地从这个地区向另一个地区的大规模,非周期的运动。
洋流形成的主要原因
风生环流:大洋中由盛行的稳定风系所生成的海流,自成循环体系。动力学原因所生成的洋流。
热盐环流:由于广大洋面受热、冷却、蒸发和降水不均匀所造成的海水温度、盐度以及密度分布的不均匀后生成的洋流。热力学原因所生成的海流。
风生环流及部分热盐环流仅仅发生在海洋1~2000m左右以上的海洋上、中层,即海洋斜压层(又称海洋对流层)中,而海洋深层(即海洋平流层)全部为热盐环流。
洋流的基本流动特征( )
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: