第五章海洋中的热收支和水平衡(海洋学)

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hebstQQQQQ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7C.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83、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0.3ºC。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1ºC，最大值出现副热带海域8-9ºC，寒暖流交汇处可达14、15ºC。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。121、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Agulhas14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。152、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。152、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。163、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(31ºN,127ºE)1979年各月水温铅直向分布黄海和东海5～6月份的“冷中间层”分布（a）黄海（33°30′N，125°3′E），1987年6月8日（b）东海（29°N，123°30′E），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(31ºN,127ºE)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非规则变化：西班牙圣婴，EL-Niño、LaNiña现象。7=817://