第五章海陆分布与气候010.ppt

一 海陆物理特性的差异 海面与陆面辐射性质不同 水对入射辐射具有较弱的反射 较强的吸收和一定的透射能力 海陆热容量的差别 海洋的热容量大水体中存在的水平运动和垂直运动 海水混合过程的三种方式 分子混合 涡动混合 对流混合 海陆表面的粗糙度不同 二 海陆分布的温度效应 1纬圈平均温度的经向分布 大气温度在水平方向上和垂直方向上的分布都是不均匀的 受纬度 海陆分布 地形起伏 大气环流 洋流等因素影响 热赤道 各纬圈平均温度达到最高点的联线 是一条环绕全球不规则的曲线 且位于北半球 1月份 7月份 三 海陆分布与大气水分 1空气湿度 云和降水的经向分布 1 水汽压 指大气中水汽部分的分压力 空气中水汽含量越多 水汽压越大 2 绝对湿度 指单位体积湿空气所含有的水汽质量 又称为水汽密度 空气中水汽含量越多 绝对湿度就越大 一 湿度的表示方法 3 饱和水汽压 指一定体积空气在一定温度条件下所能容纳的最大水汽量所具有的压力 饱和水汽压随温度升高而增大 随温度降低而减小 4 相对湿度 指空气中实际水汽压与同温度下的饱和水汽压之比的百分数 用f表示 即 f e E 100 相对湿度大小直接反映空气距离饱和的程度 当e不变时 气温升高饱和水汽压增大 相对湿度减小 相对湿度f的空间分布特征取决于纬度和海陆分布状况 赤道地带终年高温多雨 而高纬度地带则全年低温 所以相对湿度都较高 80 副热带区域 相对湿度较低 约50 通常 相对湿度陆地小 海洋大 在大陆 距离海洋越近 相对湿度越大 距离海洋越远 相对湿度越小 二 湿度经向分布 三 云量 降水经向分布 云量的多少与纬度 海陆分布 大气环流等因素有关 晴天 0 4 多云 5 8 阴天 9 10 云量带 赤道多云带 上升气流 热对流 云量6 纬度20 30 少云带 下沉气流 云量4 中高纬多云带 气团 锋面频繁活动 云量6 7 云量 1 赤道多雨带 赤道及其两侧 是全球降水最多的地带 年降水量约2000 3000mm 2 副热带少雨带 南北纬15 35 地带 受副热带高压的下沉气流和信风影响 干旱少雨 年平均降水量500mm以下 此带的大陆西岸和内部更不到200mm 但大陆东南部受季风 地形影响 可形成多雨中心 3 中纬度多雨带 大陆西岸受西风控制 大陆东岸受季风影响 降水较多 500 1000mm 4 高纬度少雨带 气温低 蒸发弱 大气含水汽少 一般年降水量不到300mm 北极区的年度降水大于南极大陆 降水的空间分布 降水的空间分布 四 海陆分布的降水效应 1临近海洋的大陆产生降水的条件 临近大陆的海域温度大于陆面 陆面上空大气中水汽含量增加 大气环流能够产生由海洋流向大陆的水汽输送 与风向有关 有利于气流抬升至凝结高度的大气垂直层结状况 与大气层结状况有关 年降水量的地理分布特征 热带大陆 赤道两侧是降雨最多的地区 1000 2000mm y东风带里大陆东岸的降水比西岸降水多 西岸及其附近洋面上 来自于大陆大陆信风气流的影响 气候干燥少雨 中纬度地区 大陆西岸终年受来自海洋的西风气流的影响 大陆西岸降水 500 1000mm y 比东岸多 东岸 250 5000mm y 受季风环流的控制 降水具有明显的年变化特征 季风的英文名称是 monsoon 源自阿拉伯语 mausem 意为季节 以一年为周期 大范围地区的盛行风向随季节而有显著改变 且气候特征明显不同的现象 称为季风 季风是由于海洋与大陆之间的热力差异而形成的大范围热力环流 夏季 风由海洋吹向陆地 形成夏季风 冬季 风由陆地吹向海洋 形成冬季风 四 海陆分布与周期性风 1季风及其分类 三 海陆分布与周期性风 季风定义 1月与7月盛行风向的平均频率超过40 至少在1月与7月中有一个月的平均和成风超过3m s 在5o经纬度矩形内 这两个月中每个月气璇与反气旋的交替出现至少每两年一次 1月与7月盛行风向的变化120o Webster 1987 冬 夏风向季节性翻转和干 湿期的季节性交替出现 季风及其强弱定量描述 参见文献 WebsterPJetal 1992 MonsoonandENSO Selectivelyinteractivesystems Quart J Roy Meteor Sci 118 877 962 南亚季风指数 施能等 1996 近40年东亚季风及我国夏季大尺度天气气候异常 大气科学 20 5 575 583 东亚季风强度指数 Yasunaritetal 1996 OnthetwoindicatesofAsiamonsoon ProceedingsoftheinternationalworkshopontheclimatesystemofmonsoonAsia KyotoJapan 季风强度指数 季风具有三个特点 盛行风向随季节变化有很大差异 甚至反向 两种季风各有不同原地 气团性质不同 给天气气候造成不同季节性差异 行星季风 行星风系在一年中随太阳直射点变化而有显著的南北移动 在两个行星风系交接地区发生风向的季节性改变的现象 又称赤道季风或热带季风 海陆季风 海陆间随季节变化而产生的风 季风分类 高空季风 补偿低空海陆季风引起的质量的流入和流出而在高空所发生的风向随季节变化现象 高原季风 高原同它四周自由大气间冬 夏产生的热力环流所引起的盛行风向 世界季风区 分布 约在30 W 170 E 20 S 35 N的范围 其中以东亚和南亚的季风最显著 东亚季风范围广 强度大 冬季风强于夏季风 南亚季风 印度季风 夏季风强于东季风 亚洲季风区 非洲季风区 澳洲季风区 南亚为热带季风区 干湿季节转换明显 东亚季风区 南海 西太平洋一带为热带季风区 冬季东北风 夏季西南风 东亚大陆 日本一带为副热带季风区 冬季30以备盛行西北季风 以南东北季风 夏季西南季风或东南季风 季风区分布以大陆东岸和低纬度地区最为明显 大陆西岸和高纬度地区不明显 2亚洲季风的主要成员南亚 印度 季风 东亚季风季风 南亚 印度 季风 主要是行星风系的季节变动出现的亚洲南部的季风现象 以西南季风形式影响亚洲南部的印度半岛 中南半岛 菲律宾群岛北部和我国西南地区 其中南亚季风分为两支 一支由阿拉伯海吹向印度半岛 西南风 一支由孟加拉湾吹向中南半岛沿阿拉干山脉折向西北方向 西南风变为东南风 东亚季风 东亚季风主要有与海陆的热力差异而引起的亚洲东部的季风 影响区域范围 中国 日本 朝鲜 苏联远东地区和北太平洋西部沿海岛屿的气候有巨大影响 冬季风的南界 位于日本海以南的海上 菲律宾群岛中部和马来西亚半岛一线 夏季风的北界 在大兴安岭 阴山 贺兰山至青藏高原南侧和东侧一线 季风特点 冬季风影响下 多晴朗 干燥的天气 夏季风影响下 天气潮湿 多雨 在沿海和山的迎风面雨量丰富 而广大的内陆地区天气多干燥 少云 大气环流逐年变化的强弱 东亚季风的南北界线变化很大 冬季风 蒙古冷高压控制 大陆高压和阿留申低压强大 在亚洲大陆东部和北太平洋西部形成范围广大的海陆季风环流 一般发生在每年的11 3月 冬季风强弱决定于冷性高压的强度和移动情况 冬季风的风向和不同地区相对于高压中心的位置不同 冬季风 0 10 N 20 N 30 N 40 N 50 N 60 N 亚洲高压 东北风 西北风 阿留申低压 夏季风 1亚洲大陆为热低压控制 太平洋副热带高压西伸北进 高低压之间的偏南风成为亚洲东部的偏南风 比冬季风弱 称为副热带季风 2源于澳大利亚高压 越过赤道后 在南海和西太平洋地区成为西南气流 与北方冷空气配合 在长江流域形成梅雨锋 称为热带季风 夏季风 季 风 槽 西太平洋副高 西南季风 东南季风 印度低压 季风槽就是多雨的低压槽 夏季 在大陆地表形成并保持的低压槽称为季风槽 导致低层大气往这个地带辐合 进而形成雨带 亚洲夏季风 南太平洋副高 澳大利亚高压 东南信风 过赤道流 西南季风 西太平洋副高 夏威夷高压 梅雨锋 极地气团 T U S R Q O P 亚洲低压 印度低压 马斯克林高压 东亚季风与南亚季风 四 海陆间水分平衡和水分循环 1水分平衡与水汽输送平流输送 海洋 陆地 发生在水平运动中 垂直输送 气流辐合 发生在降水过程中 水分循环 水分大循环 从海洋表面蒸发的水汽 被气流带到大陆上空 在适当的条件下 以降水的形式降落到地面后 一部分经过地表和地下径流又流到海洋 这种海陆之间的水分交换过程 称为大循环 海 陆间循环 水分小循环 海洋和陆地上的水蒸发成为水汽 成云致雨 最后又将落到海洋和大陆上 称为小循环 水分平衡方程 多年平均的蒸发量和降水量在全球范围内是完全平衡的 海洋上 Rm Em f 陆地上 Rl El f 多年平均 Rm Rl El Em 在水分循环中 地表径流f等于水汽的水平净输送Al Af F precipitation Eve transportation 大气的水汽源主要在副热带高压带的海洋上 蒸发显著大于降水 过剩的水汽被输送到近赤道带