海洋中的热收支和水平衡(海洋学).ppt

复习第五章海洋中的热收支和水平衡,第一节海洋热收支（一）海面热收支总辐射能分布海面有效回辐射Qb蒸发潜热（二）海洋内部热交换第二节海洋中的水循环,1)、全年总辐射能随纬度升高而减小；2)、除赤道地区外，夏半年均高于冬半年，且差值随纬度升高而增大；3)、经向梯度夏半年小于冬半年。,定义：海面向大气的长波辐射与大气向海洋的长波辐射之差影响因素：A、海面水温B、空气中的湿度C、云量、云状,对海气间热交换起重要作用影响因素：A.水汽温差B.大气中水汽垂直分布C.风速分布及变化：(a)经向（南北）：赤道蒸发量小（相对湿度大，风速小）高纬度海区小（温度低，水汽含量少）副热带和信风带海区大（气流下沉，空气干燥，气温高，风大）(b)季节变化：冬季最强（风速大，水汽压差大，水温高于气温，空气层结不稳）,影响因子蒸发降水大陆径流结冰融冰,1,第七章大洋和中国海温盐密分布及变化,第一节大洋温度分布及变化第二节大洋盐度分布及变化第三节大洋密度分布及变化第四节中国海温盐分布及变化第五节观测手段,第一节大洋温度分布及变化,等温线成条带状从赤道向两极逐渐减小东、西边界等温线弯曲方向相反寒暖流交汇处等温线密集冬季与夏季相似，经线梯度比夏季大深层水平分布：经向梯度减小、南北温差减小、水温趋向均匀,2,表层,太阳辐射和环流,A.低纬度：均匀层(上混合层)：主温跃层(永久性温跃层)：不随季节变化。主温跃层以下,3,铅直分布,表层高，随深度增加而降低不同纬度垂直分布有差异,在经向上赤道附近的主温跃层深度较浅；副热带海域下降；高纬度区域逐渐上升；亚极地域升至海面,温跃层深度的分布,铅直分布,160W经向断面温度分布,“W”型暖水区、冷水区极锋,4,沿纬向大洋西侧深、东侧变浅,5,B.中纬度：上为均匀混合层，其下为季节性温跃层。,6,铅直分布,季节性温跃层,主温跃层,季节性温跃层生消规律：,问题：为什么赤道海区不会生成季节性温跃层？为什么高纬度海区不会生成季节性温跃层？,双跃层产生：,双跃层,季节性温跃层的发展,季节性温跃层的消衰,7,C.高纬度：极锋向极一侧，不存在永久性跃层。冬季会在上层出现逆温现象(暖中间水)，深度100m左右；夏季会出现冷中间水。,总结低、中、高纬度水温随深度变化情况,8,3、水温的变化,日较差：日最高温与最低温之差。日变化：很小，变幅不超过0.3C。影响因素：主要因子是太阳辐射、内波、潮流等。表层：一峰一谷型；峰(14-15时)；谷(日出前后)深层：表层水温的日变化，通过海水内部的热交换向深层传播。变幅随深度增加而减小，位相则落后。,9,日变化,年变化：年较差:年最高温与最低温差。表层受制于太阳辐射年变化。赤道和极地海域年变幅小于1C，最大值出现副热带海域8-9C，寒暖流交汇处可达14、15C。北半球变幅大。近海大于大洋。表层以下水温的年变化，主要靠混合和海流等因子施加影响。,3、水温的变化,10,年变化,第二节盐度分布及变化,回顾海水盐度的定义决定盐度的要素：蒸发降水结冰融冰河流的淡水输入海流的介入表层盐度与蒸发降水的关系蒸发(Evaporation)与降水(Precipitation)之差(E-P)S=34.6+0.0175(E-P),S是盐度，E-P单位是厘米/年,1902年盐度；氯度表示的盐度；1969电导盐度（R15）；实用盐标(K15）,世界大洋盐度空间分布不均匀，平均值以大西洋最高，34.90；印度洋次之，34.76，太平洋最低，34.62。,12,1、水平分布,表层：总特征:基本上具纬线方向的带状分布特征，经向分布呈马鞍状；寒暖流交汇区和径流冲淡海区等盐线密集；某些海域达0.2/km盐度的最高与最低值多出现在大洋边缘的海盆中；地中海、波斯湾、红海达39-43，波罗的海北部最低时只有3;冬季盐度分布特征与夏季相似;,13,平均各大洋表层盐度，北大西洋最高(35.5)，南大西洋、南太平洋次之(35.2)，北太平洋最低(34.2);原因：大西洋沿岸无高大山脉；洋流影响,水汽,水汽,水汽,干燥,高盐水,Agulhas,14,副热带,副热带,副热带,副热带,中高纬,中高纬,南极陆架,南极陆架,深层：盐度差异随深度的增加而减小在500m，整个大洋盐度水平差异约2.3，高盐中心移往大洋西部。1000m约1.7；至2000m,0.6；深处几近均匀。,15,2、垂直分布,赤道区：均匀低盐层、盐度最大层盐度跃层盐度最小层、缓慢增加。南强北弱副热带海区：均匀高盐层、盐度最小层.极地海区：层状分布的原因，大洋表层以下的海水都是从不同海区表层辐聚下沉而来的。,16,第三节密度分布及变化,海水密度是海水T、S、P的函数1、水平分布表层：取决于温度和盐度沿经向从赤道向两极逐渐增大深层：密度水平差异减小。,15,2、垂直分布,主要取决于温度:1)、随深度增加而不均匀的增大。2)、低纬与主温跃层对应，出现密度跃层。沿各纬度分布与主温跃层相应。热带表层海水密度小，密度跃层强度大，副热带表层海水密度增大，密度跃层强度相对减弱。极锋向极一侧，不存在跃层。（表面密度大）个别海域形成浅而弱的密跃层。（降水、融冰）在浅海，随着季节性温跃层的生消也会存在密度跃层的生消过程。,16,3、变化,日变化：微不足道。深层有密度跃层存在时，受内波影响会有波动，但无普遍规律。年变化：与温度、盐度年变化有关，综合作用也导致了密度年变化的复杂。多年长期变化：存在，与气候变化有关系。,17,海表层水温分布,冬季:南海表层水温高而且分布较均匀；东海表层水温冬季分布的明显特点，是西北低而东南高，致使等温线基本上都呈西南东北走向。黄海水温分布的突出特征，是暖水舌从南黄海经北黄海直指渤海海峡，其影响范围涉及黄海大部分海域。夏季：沿岸海域出现小范围的低温区:多是夏季季风等因素所致上升流的影响;潮汐混合,图12-3渤海、黄海、东海、南海夏季（a）和冬季（b）表层水温分布,水温的铅直向分布,冬半年在偏北向季风的吹掠之下，感热交换和强烈的蒸发，使海洋的失热更加剧，涡动和对流混合的增强，可使这一过程影响到更大的深度。渤、黄海的全部以及东海的大部分浅水海域，混合可直达海底，在深水区也可达100m乃至更深.春、夏季水温铅直向分布的突出特点，是季节性温跃层的形成和强盛。春、夏之交在黄、东海某些海域，还有逆温分布。,东海北部(31N,127E)1979年各月水温铅直向分布,黄海和东海56月份的“冷中间层”分布（a）黄海（3330N，1253E），1987年6月8日（b）东海（29N，12330E），1982年5月9日,盐度的分布,渤海的盐度，在四个海区中最低，年平均仅30.0，海区东部至渤海海峡略高，平均可达31.0，而近岸区域则只有26.0上下。东海表层盐度分布的明显特征是，西北部的低盐与东部至南部的高盐形成强烈对比，它们之间往往出现梯度相当大的盐度锋；至于锋区的位置和强度的大小，则取决于长江冲淡水的多寡以及黑潮高盐水的强弱。中国海表层盐度的年变化，区域差异较大，可大致分为三种类型：河口浅海型，外海型及混合型。第一种类型，因受河川径流影响最显著，年较差甚大。第二种类型主要受外海水控制，年较差小而盐度值较高。第三种类型既受到外海水的制约，又受到近岸水的干扰.,渤海、黄海、东海、南海夏季（a）和冬季（b）表层盐度分布,跃层,中国近海各海区内，跃层的种类较多，既有温、盐、密度跃层，也有其他海洋环境参数的跃层。其中以温跃层最具代表性：既有季节性跃层，也有常年性跃层，且以季节性跃层最为引人注目。季节性跃层一年一度的全过程，可分为四个阶段：无跃期、成长期、强盛期和消衰期。东海和南海深水海域的常年性跃层,东海北部(31N,127E)1979年各月水温铅直向分布,第四节观测手段,温、盐、深测量仪（CTD、XCTD、AXCTD）;测温仪(XBT、AXBT);颠倒温度计；浮标；潜标；卫星遥感（微波、红外）:表皮水温、盐度,18,重点,温盐的分布特征（水平和铅直）海洋温跃层概念、形成及分布盐度和温度对密度的影响,26,补充3、水温的变化,非规则变