海洋学第四章海洋中的热收支和水

海洋学第四章海洋中的热收支和水第1页，课件共36页，创作于2023年2月第2页，课件共36页，创作于2023年2月第3页，课件共36页，创作于2023年2月第4页，课件共36页，创作于2023年2月第5页，课件共36页，创作于2023年2月第四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（二）海洋内部热交换第二节海洋中的水平衡（循环）第6页，课件共36页，创作于2023年2月第一节海洋热收支（一）海面热收支长波辐射短波辐射！万物生长靠太阳第7页，课件共36页，创作于2023年2月一、太阳辐射Qs：表面温度：6000K每分钟：热能250亿亿卡相当于4亿吨烟煤第8页，课件共36页，创作于2023年2月一、太阳辐射Qs：能量99.9%：0.2-10微米<0.4微米,9%0.4-0.76微米，44%>0.76微米,47%第9页，课件共36页，创作于2023年2月一、太阳辐射Qs：太阳常数

地球在地日平均距离处，和太阳光线垂直的大气上界的单位面积、单位时间接受的总辐射能，记为S0S0=1367±7W·m-22.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。第10页，课件共36页，创作于2023年2月一、太阳辐射Qs：3.辐射定律：斯蒂芬—波尔兹曼定律：任何温度高于绝对零度的物体都能以辐射的形式向外释放能量，它与绝对温度Tk的4次方成正比。维恩（Wien）定律：辐射能量的最大波长与辐射体表面的绝对温度成反比。太阳向地球放射的辐射是短波辐射地球受热后向外放射的辐射称是长波辐射C=2898微米·K第11页，课件共36页，创作于2023年2月4.影响因素：1)太阳高度h（太阳光线与地球观测点的切线之间的夹角）2)大气透明度3)天空中的云量、云状CBAhEEh第12页，课件共36页，创作于2023年2月5.总辐射能分布：随纬度的分布：

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。？1？2第13页，课件共36页，创作于2023年2月为什么海洋底部冷？图：向海洋中传递的太阳辐射能量

6.进入海水中的辐射能：主要被表层海水吸收，随深度增加指数衰减。第14页，课件共36页，创作于2023年2月二、海面有效回辐射Qb：定义：海面向大气的长波辐射与大气向海洋的回辐射之差海面的长波辐射要比大气回辐射的量值大，交换的结果恒为海洋失去热量。第15页，课件共36页，创作于2023年2月二、海面有效回辐射Qb：影响因素：

A、海面水温

B、空气中的湿度

C、云量、云状分布：表面水温和海洋上层的相对湿度的日变化和年度变化相对较小，则Qb随纬度及季节变化小辐射平衡：平均而言，全球的太阳辐射QS比海面有效回辐射Qb大第16页，课件共36页，创作于2023年2月对海气间热交换起重要作用

蒸发使海洋失热三、蒸发潜热Qe辐射平衡的约90%第17页，课件共36页，创作于2023年2月影响因素：A.大气中水汽垂直梯度B.风速

C.水气温差1）Twater>Tair2）Tair>Twater三、蒸发潜热Qe平流雾第18页，课件共36页，创作于2023年2月广西柳州平流雾2009-03-20第19页，课件共36页，创作于2023年2月山东烟台平流雾2009-02-11第20页，课件共36页，创作于2023年2月空间分布及季节变化：

(a)经向（南北）：赤道区小（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）三、蒸发潜热Qe第21页，课件共36页，创作于2023年2月四、感热交换Qh海气温度不等，通过热传导也有热量传递。辐射平衡的约10%有两个影响因素：

海面风速海气温差分布：寒暖流区较强季节变化：冬季强，夏季较小鲍恩比：感热Qh/潜热Qe第22页，课件共36页，创作于2023年2月五、海面年平均热收支随纬度变化QeQs-QbQtQh？Qt大于0，持续升温吗？第23页，课件共36页，创作于2023年2月（二）海洋内部热交换一、铅直方向上的热输运Qz1.湍流（从上往下）第24页，课件共36页，创作于2023年2月2.

冷涡、暖涡第25页，课件共36页，创作于2023年2月3.对流（从下往上）第26页，课件共36页，创作于2023年2月（二）海洋内部热交换二、水平方向热输送QA

海流；经线方向明显第27页，课件共36页，创作于2023年2月（二）海洋内部热交换三、海洋中全热量平衡Qt的绝对值越大时，则相应地升温或降温的速率将越快。第28页，课件共36页，创作于2023年2月第二节海洋中的水平衡（循环）一、影响因子：1、蒸发：44万km3.124～126cm/a赤道附近小，南、北副热带海域极大值，向高纬迅速减小2、降水：41万km3,113.7cm/a.赤道海域降水量最大，副热带海域减小，南北两半球的极锋附近增多，向极方向迅速减少。第29页，课件共36页，创作于2023年2月第二节海洋中的水平衡（循环）一、影响因子：3、大陆径流、地下水：2.92万km3,大西洋最多，亚马逊(第一径流)，密西西比(第二大河)，刚果(第二大径流)，全部注入大西洋，可使海面上升23cm/a.

印度洋次之，太平洋最少。长江(第三径流)只及亚马逊18.9%。全部注入，使太平洋海面上升7cm/a。4、结冰与融冰:局地影响第30页，课件共36页，创作于2023年2月第31页，课件共36页，创作于2023年2月二、水平衡方程1、方程对整个世界大洋、全年或多年平均第32页，课件共36页，创作于2023年2月2、水平衡对盐度的影响世界大洋表层盐度分布取决于蒸发和降水量之差。(E-P)∝S低纬度海区：降水大于蒸发,P-E>0,S低。副热带海区：蒸发大于降水,P-E<0，S高。副极地海区：多云带，蒸发少，S低。第33页，课件共36页，创作于2023年2月局部地区各大洋的情况北冰洋：径流大，蒸发量小，水量盈余，盐度低，冰点升高，易结冰。太平洋：降水最多，降水+径流>蒸发，水量盈余，平均盐度低。大西洋：降水少，蒸发>降