大洋环流和海气相互作用数值模拟

1、大洋环流和海气相互作用数值模拟中国科学院大气物理研究所LASG要点复习 周天军E-mail: zhoutj/staff/ztj/index_c.htm大洋环流和海气相互作用数值模拟第六讲 云对海气相互作用的影响 光学厚度23云顶气压680hPa积云层积云层云根据云的辐射特性分类地球的温度很大程度上取决于入射的太阳辐射和地球大气射出的长波辐射的平衡。晴天平均向外射出辐射与实际状况平均向外射出辐射之差，即为辐射强迫，它表示的是该区域云的存在对辐射的影响。反射太阳辐射，冷却地球；吸收地球表面的长波辐射通量，并向地面发射长波辐射，加热地球（被子效应）云参与地球气候复杂的反馈过程云辐射强迫云辐射强迫LW

2、CRF = Fclr - FSWCRF = S(clr - )Net CRF = LWCRF + SWCRF 层状云以反射太阳辐射冷却地球为主高云起截留地球表面长波辐射通量的作用暖池区的长短波强迫都很强但净强迫很小大洋东岸的层云区都是较强的负强迫长江流域的深厚层状云有很强的冷却作用云的强迫和反馈大洋东部冷洋面地区、西太平洋暖池、中国东部地区的云辐射强迫特征 层云与SST的反馈过程 低层温度升高低层稳定度降低 层云云量降低 低层相对湿度降低陆地层状云的正反馈过程大洋环流和海气相互作用数值模拟 第九讲 中高纬度海气相互作用 气候系统中重要的对流过程主要发生在热带大气和副极地海洋赤道极地盐析作用中纬

3、度海气相互作用典型特征 热带外中纬度地区的海气相互作用，主要表现为大气对海洋的强迫，特别是在冬季；气候学研究中，为考察海表温度的异常对大气的强迫作用，常利用SST强迫AGCM，这类试验假设了在海气相互作用过程中，海洋对大气的强迫是主要的，而大气对海洋的反馈过程则可以忽略。这在热带海洋上可能是一个合理的近似，但对热带外海洋、尤其是在冬季来说，则未必正确。基本原理：由方程可知，净海表热通量异常直接与表层海温的倾向变化相联系；向下的热通量异常与SST倾向异常的显著正相关，实质反映的是大气对海洋的强迫（向下的热通量增多，SST呈增暖趋势）。由感热和潜热的总体公式可知，如果SST异常自身和向上的感热、潜

4、热异常呈显著正相关（或者说SST异常与向下的感热、潜热异常呈显著负相关），则实质反映的是海洋对大气的强迫。判断局地海气相互作用是海洋强迫大气还是大气强迫海洋的方法热带太平洋，能够通过“大气桥梁”，影响到热带外大洋的海温变化；赤道中太平洋的冬季平均海温，通过“大气桥”，影响到随后的春季印度洋、热带大西洋、热带外北太平洋和南太平洋海温。关于“大气桥”的总结温度和盐度分布是区分大洋特定水团特征的主要物理指标大西洋、太平洋、印度洋的水团温盐特征不同全球大洋最为重要的两个水团是北大西洋深层水（NADW)和南极底层水（AABW)来自海表的风应力、热通量和淡水通量强迫是大洋环流形成的根本原因。受海面风的应力作用产生的海流，称作风生流；由密度梯度驱动的深层洋流，被称为热盐流。研究热盐环流重点关注大西洋。大西洋热盐环流实际指大西洋经圈环流（MOC)，包括北大西洋深层水NADW的南传、以及南极底层水AABW的北侵，表层的湾流也是其重要组成部分。热盐环流影响气候的途径：三种，