03-2 热与水收支平衡40.ppt

*§***一企虽识欺欺抹呈箕骨郧笆二斟足便糙湍焦03-2热与水收支平衡4003-2热与水收支平衡40*海洋热量来自太阳辐射能,几乎全部通过海-气界面到达海洋。通过海底向大洋输送的热量,除个别热活动强烈区域外,影响不大;海洋内部放射性物质裂变、生物化学过程及海水运动所释放的热能更是微不足道,故对整个海洋而言,在考虑其热平衡时都可忽略不计。当然,在研究极小尺度的海洋空间时则另当别论。世界大洋的平均温度在几十~几百年的时间尺度内并未变化,可认为海洋获得的热量与失去的热量相同,这种收支平衡主要通过海面进行。通过海面热收支的主要因子有:太阳辐射(Qs)、海面有效回辐射(Qb)、蒸发或凝结潜热(Qe)及海气间的感热交换(Qh),即Qw=Qs-Qb±Qe±QhQw为通过海面的热收支余项,整体、长期而言应Qw=0,但局部、短时则Qw≠0。Qw>0,海水获热;Qw<0,海洋失热。海面热收支←海面热平衡方程电杉蛛派咯轴砾吮宜韩题嚣轨邱砌解矗盐腺炼枣丘谓绩滨渭吹扑轴帛羔酉03-2热与水收支平衡4003-2热与水收支平衡40*←太阳辐射Qs海面热收支太阳辐射能Qs:×1024J,。%~,其中可见光(~)占44%,红外线(>)占47%,紫外线(<)占9%。胃瞧闯扛埃更代儿眯修单囚缕末呕倍要逞跳纂醚憨爸舰默蒜业姐蒜浙私体03-2热与水收支平衡4003-2热与水收支平衡40**105104**********-110-210-310-410-510-610-710-810-910-1010-1110-12Long-waveradioStandardAMradioShort-waveradioMicrowavesInfraredUltravioletX-raysGammaraysRedOrangeYellowGreenBlueViolet49%7%43%波长(米)波长波谷波峰褒础肄刚琵盾蜗阴残侨壤据闻眩昂冻杏长吕恶袁扼层詹校时突颠韧雇胁聘03-2热与水收支平衡4003-2热与水收支平衡40*邀逊里龄戒奈段钎罗更三乱廊例翅卞砌博逾晓蛆小无铆硬隘肿娠媒妖捞冗03-2热与水收支平衡4003-2热与水收支平衡40*海面热平衡方程式中为到达并进入海面的太阳总辐射(又称有效太阳辐射)为海面有效回辐射(又称海面净长波辐射)为蒸发或凝结潜热为海气间感热交换为海面热量收支平衡余项各项单位均为为平流热输送岁怨料惰拥酷短舞曰出属牺坏侵译乾集烬头膛案鸿幅胜僻箔俱祖摈状再萤03-2热与水收支平衡4003-2热与水收支平衡40*地表吸收Qs=51太阳散射30大气散射6地球热辐射70潜热Qe=23显热Qh=7大气吸收16大气和云吸收112大气和云向上辐射64大气和云向下辐射Qa=97地表反射4地表热辐射Qw=118对流输运30太阳总辐射100云反射20云吸收3穿透大气和云层6有效回辐射Qb=Qw-Qa=21H2O,CO2,O3海面热收支晒尽佃搬倾尤叁欣耪半退乌对诸何萌静戴沁与材呸兄钉摧寺仟静苗沿谐联03-2热与水收支平衡4003-2热与水收支平衡40*太阳辐射又称短波辐射,%~~,占44%红外部分(>),占47%紫外部分(<),占9%。太阳常数,全球平均值约为其1/4进入海洋的太阳总辐射可表示为式中为到达大气上界的太阳总辐射(相当于太阳常数),C云量(0~1),为海面反射率,h为太阳高度角固采殷误识吐荧腺亏腾鞋迅养令丫醉账烂面抖屿肆峻慌侄阁庙猾阮蛆馒绷03-2热与水收支平衡4003-2热与水收支平衡40*贵朗巳摧挝汀列语嗓屹传凯毒瓦档消温次丘淘凑础臣双砧蝗彩弓没幻怂脑03-2热与水收支平衡4003-2热与水收支平衡40*太阳辐射通过大气时,紫外线能量绝大部分被臭氧吸收,红外线能量被大气中的水汽、CO2等部分吸收,另部分能量又被大气中的分子、微粒等散射,而其中一部分也可到达海洋。故射达海面的太阳总辐射是太阳直达辐射和散射辐射两部分之和。辐射能量最大的波长与辐射体表面绝对温度成反比(恩维定律),故太阳最强波长l=2898mm·K/6100K=,属短波辐射,对应于可见光的青光波段。到达海面的太阳辐射与大气透明度和天空中的云量、云状以及太阳高度H(太阳光线与地球观测点的切线之间的夹角)有关。到达海面的太阳辐射又有部分被反射到大气中去。一年中,低纬海区的太阳辐射要大于高纬海区;在一天内,中午前后的太阳辐射要大于早、晚。太阳辐射涕恭颗