海洋与大气的作用
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海洋大气相互作用
海洋和大气之间存在着密切的相互作用关系,这种相互作用对地球气候的形成和变化有着重要影响。
首先,海洋对大气的影响主要表现在水汽的蒸发和海水的冷却。
当阳光照射到海洋表面时,会引起水汽的蒸发,形成大气中的水蒸气,进而参与云的形成和降水的产生。
海洋的表面温度也会影响大气的温度分布,冷海流会使周围大气变得更加寒冷。
另外,海洋可以吸收大气中的二氧化碳,起到调节大气中温室气体浓度的作用。
海洋表面的浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳,然后一部分二氧化碳会沉积到海洋底部,形成碳酸盐岩,长期存储了大量的二氧化碳。
这对于减轻温室效应至关重要。
此外,海洋和大气之间的相互作用还包括风和海浪的形成。
风是大气在地球自转和温度差异影响下形成的,而海洋的表面形状和温度分布会对风的强弱和方向产生影响。
海洋波浪是由风吹动引起的,也会对大气运动产生反作用力,如气候系统中的厄尔尼诺现象就受到海洋波浪的影响。
综上所述,海洋和大气之间的相互作用对于地球气候的形成、能量传输和物质循环起着重要的调节作用。
海洋与大气的作用海洋与大气是地球上两个重要的自然系统之一,它们之间存在着紧密的相互作用。
海洋和大气通过热量传输、水分循环和气候调节等多种方式相互影响,共同维持着地球的生态平衡和气候稳定。
本文将详细描述海洋与大气之间的作用机制以及它们对地球环境的影响。
一、热量传输海洋和大气之间的热量传输是它们相互作用中最重要的一部分。
由于太阳辐射照射在地球上,海洋和大气通过吸收和释放热量来调节地球的能量平衡。
首先,太阳辐射进入大气层被其中的气体吸收,然后大气通过辐射、传导和对流将热量传递给海洋。
海洋吸收了大气传输的热量后,会再次释放热量到大气中,形成水蒸气、云雾和降水,从而影响着地球的气候。
二、水分循环水分循环是海洋和大气之间的另一个重要的相互作用过程。
通过蒸发、降水、蒸发和云的形成,海洋和大气之间的水分不断交换和转移。
当太阳能照射到海洋表面时,部分海水会蒸发成水蒸气升入大气层,形成云雾。
这些云雾最终会导致降水,将水分重新输送到海洋。
水分循环不仅影响海洋的咸度和温度,同时也对大气中的湿度和降水分布产生深远影响,从而影响着地球的气候模式。
三、气候调节海洋和大气的作用对地球的气候具有重要的调节作用。
海洋的巨大热容量使得它能够吸收和储存大量的热量,从而减缓地球气温的变化。
海洋表面冷暖水团的形成和运动将热量分布在全球范围内,调节着气候的温度和降水模式。
同时,海洋中的盐度差异也会影响洋流和海洋环流系统的形成,进一步调节地球的气候变化。
海洋和大气的作用还影响着生物圈的形成和分布。
海洋中富含的养分、气候温暖的区域等因素为海洋生物提供了良好的生存环境。
而大气中的气候因子如降水、温度等也直接关系到陆地上植被的分布和动物的生态系统。
因此,海洋和大气的作用对维护地球上生物多样性与生态平衡至关重要。
总结起来,海洋和大气之间的作用是地球上自然系统中不可或缺的一部分。
它们通过热量传输、水分循环和气候调节等机制相互影响,维持着地球的气候稳定和生态平衡。
专题19 海-气相互作用的原理解读及解题技巧海气相互作用是高考的新考点,考频渐高,而且海洋地理是高考的重点方向。
本专题以以海气之间的水热交换和大气对海洋的动力作用作为主线,探究备考着力点及对应的考试解题技巧。
一、海气相互作用的基础知识(一)海气相互作用的解题分析思路:1.相互作用的内容——水分、热量海洋和大气之间进行着大量且复杂的物质和能量交换,其中的水热对气候乃至自然环境产生深刻影响。
2.相互作用的原理——大气的受热过程、热力环流、水循环。
(1)海洋对大气的作用海洋是大气中水汽的最主要来源。
海洋通过蒸发为大气传递水、热。
(2)大气对海洋的作用【思维提升】从综合过程来看“海-气相互作用”属于自然地理过程中的物理过程,海洋和大气进行广泛的水分和热量交换,物质组成保持不变,仅发生了位置变化和形态变化。
从要素过程来看,“海-气相互作用”涉及大气过程和海水蒸发吸热、凝结放热的过程。
大气过程包括大气热力过程和大气动力过程,“海-气相互作用”主要涉及大气热力过程中的辐射输送过程和潜热输送过程,海水吸收太阳辐射而增温,增温的海水通过传导、对流等方式加热近海面大气,并通过长波辐射的形式将热量传给大气,体现了辐射输送。
海水蒸发吸热、凝结放热的过程,即水在相态变化时发生的热量变化,体现了潜热输送。
海-气相互作用也体现了大气动力过程,即物质和能量在高低纬度间、海陆间和高低空间输送。
水文过程主要涉及洋流运动,南半球东南信风将大量表层海水吹离海岸,位于深层的海水向上移动形成上升补偿流,东西太平洋冷热不均,这也是沃克环流形成的基础。
从动力因子来看,“海-气相互作用”主要的动力来源为太阳能以及太阳能派生而来的水能和风能。
(二)厄尔尼诺现象和拉尼娜现象1.厄尔尼诺和拉尼娜的成因及影响(一)海-气之间的水热交换海气之间的水、热交换通过蒸发、降水,潜热和感热交换等环节完成。
1.海水蒸发条件影响海水蒸发的因素有太阳辐射、风、大气状态和海气温差等自然因素。
海洋调节气候的原理
海洋调节气候的原理主要涉及到以下几个方面:
1. 海洋吸收热量:海洋的面积广阔,海水吸收太阳辐射的能力较强。
太阳辐射到达地球后,大部分被海洋吸收,使得海洋成为地球上最大的热能库。
2. 热量储存与释放:由于海洋吸收了大量的太阳辐射,使得海水的温度相对稳定。
在白天,海水吸收热量,温度升高;夜晚,海水释放热量,温度降低。
这种热量储存与释放的过程有助于调节地球的气候。
3. 海洋对大气的影响:海洋表面的水分蒸发,形成水汽,进入大气层。
水汽在空气中凝结成云,进而形成降水。
此外,海洋还通过释放潜热来影响大气的温度。
4. 洋流对气候的影响:洋流是海洋水循环的重要组成部分,它能够将热量从赤道地区携带到较高纬度地区,从而影响全球气候。
例如,著名的墨西哥湾流就为欧洲带来了温暖的气候。
5. 大气与海洋的相互作用:海洋和大气之间存在复杂的相互作
用。
海洋通过释放热量、水汽和潜热来影响大气;而大气则通过风、降水等过程来影响海洋。
这种相互作用有助于调节地球的气候。
总之,海洋调节气候的原理主要涉及热量储存与释放、对大气的影响、洋流的作用以及大气与海洋的相互作用等方面。
这些因素共同作用,使得地球气候相对稳定,并呈现出一定的规律性。
海洋大气相互作用
海洋和大气之间存在着密切的相互作用。
这种相互作用主要体现在以下几个方面:
1. 大气对海洋的影响:大气通过风、潮汐等因素对海洋产生影响。
例如,风可以产生波浪和海浪,将海水推动到不同的方向,形成海流;潮汐是由地球引力和月球引力共同作用产生的,对海洋水位和洋流有明显的影响。
2. 海洋对大气的影响:海洋对大气的影响主要体现在热量和湿度传递方面。
海洋可以吸收大气中的热量,通过水汽的蒸发和湿度的升高来调节大气温度和湿度的分布。
此外,海洋也能释放出水蒸气,参与大气中的水循环过程。
3. 交换物质和能量:海洋和大气之间还通过气体、溶解质、微生物等进行物质的交换。
例如,大气中的氧气可以溶解到水中,供海洋生物呼吸;海洋中的微生物能够通过气泡逸出到大气中;同时,海洋和大气之间还存在着能量的交换,例如,太阳能辐射加热海洋表面,使得水体蒸发和风的形成等。
4. 全球气候系统调节:海洋和大气之间的相互作用对全球气候系统的调节起着重要的作用。
海洋储存了大量的热量,通过热量的吸收和释放来稳定和调节地球的温度。
而大气则通过风、水循环等作用来分布和调节热量的输入和输出。
这些相互作用直接影响着地球气候的形成和变化。
海洋和大气间存在着持续的动量、热量和物质的交换,这种彼此互为影响的过程称为“海洋—大气相互作用”。
是现代物理海洋学重大研究课题之一。
它研究的主要内容:海—气界面的热量交换、质量的变化和气体的交换。
在海洋中,由空气垂直涡动所引起的接触热交换是主要的传热形式,其次是对流的接触热交换,接触热交换的结果,是海洋向大气输送热量。
与此同时,由海面向大气蒸发大量水,据统计,仅北太平洋每年就有9.0×1013吨,而全球海洋每年要蒸发掉351200立方公里水。
蒸发这么多的水,需要消耗大量的热量,不仅如此,在由海面蒸发过程中,有大量气体从海洋进入大气,主要是氧和二氧化碳,它们对海洋生物的影响也很大,海—气相互作用的研究对海洋各学科都有很重要的影响。
厄尔尼诺(El Niño Phenomenon)又称厄尔尼诺海流,是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象,就是沃克环流圈东移造成的。
正常情况下,热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲,使太平洋表面保持温暖,给印尼周围带来热带降雨。
但这种模式每2—7年被打乱一次,使风向和洋流发生逆转,太平洋表层的热流就转而向东走向美洲,随之便带走了热带降雨,出现所谓的“厄尔尼诺现象”。
原理厄尔尼诺现象发生时,由于海温的异常增高,导致海洋上空大气层气温升高,破坏了大气环流原来正常的热量、水汽等分布的动态平衡。
这一海气变化往往伴随着出现全球范围的灾害性天气:该冷不冷、该热不热,该天晴的地方洪涝成灾,该下雨的地方却烈日炎炎焦土遍地。
一般来说,当厄尔尼诺现象出现时,赤道太平洋中东部地区降雨量会大大增加,造成洪涝灾害,而澳大利亚和印度尼西亚等太平洋西部地区则干旱无雨。
据不完全统计,20世纪以来出现的厄尔尼诺现象已有17次(包括最新一轮1997~1998年的厄尔尼诺现象)。
发生的季节并不固定,持续时间短的为半年,长的一两年。
强度也不一样,1982~1983年那次较强,持续时间长达两年之久,使得灾害频发,造成大约1500人死亡和至少100亿美元的财产损失。
影响首先是台风减少,厄尔尼诺现象发生后,西北太平洋热带风暴(台风)的产生个数及在中国沿海登陆个数均较正常年份少。
其次是中国北方夏季易发生高温、干旱,通常在厄尔尼诺现象发生的当年,中国的夏季风较弱,季风雨带偏南,位于中国中部或长江以南地区,中国北方地区夏季往往容易出现干旱、高温。
1997年强厄尔尼诺发生后,中国北方的干旱和高温十分明显。
第三是中国南方易发生低温、洪涝,在厄尔尼诺现象发生后的次年,在中国南方,包括长江流域和江南地区,容易出现洪涝,近百年来发生在中国的严重洪水,如1931年、1954年和1998年,都发生在厄尔尼诺年的次年。
中国在1998年遭遇的特大洪水,厄尔尼诺便是最重要的影响因素之一。
最后,在厄尔尼诺现象发生后的冬季,中国北方地区容易出现暖冬。
起因在气象科学高度发达的今天,人们已经了解:太平洋的中央部分是北半球夏季气候变化的主要动力源。
太平洋沿南美大陆西侧有一股北上的秘鲁寒流,其中一部分变成南赤道暖流向西移动,此时,沿赤道附近海域向西吹的季风使暖流向太平洋西侧积聚,而下层冷海水则在东侧涌升,使得太平洋西段菲律宾以南、新几内亚以北的海水温度升高,这一段海域被称为“赤道暖池”,同纬度东段海温则相对较低。
对应这两个海域上空的大气也存在
温差,东边的温度低、气压高,冷空气下沉后向西流动;西边的温度高、气压低,热空气上升后转向东流,这样,在太平洋中部就形成了一个海平面冷空气向西流,高空热空气向东流的大气环流(沃克环流),这个环流在海平面附近就形成了东南信风。
但有些时候,这个气压差会低于多年平均值,有时又会增大,这种大气变动现象被称为“南方涛动”。
60年代,气象学家发现厄尔尼诺和南方涛动密切相关,气压差减小时,便出现厄尔尼诺现象。
厄尔尼诺发生后,由于暖流的增温,太平洋由东向西流的季风大为减弱,使大气环流发生明显改变,极大影响了太平洋沿岸各国气候,本来湿润的地区干旱,干旱的地区出现洪涝。
而这种气压差增大时,海水温度会异常降低,这种现象被称为“拉尼娜现象”。
南方涛动(Southern Oscillation),是热带环流年际变化最突出、最重要的一个现象。
主要指发生在东南太平洋与印度洋及印尼地区之间的反相气压振动。
即东南太平洋气压偏高时印度洋及印尼地区气压偏低,反之亦然。
详细解释为:太平洋与印度洋间存在的一种大尺度的气压升降振荡。
当太平洋上气压变高(低)时,印度洋上从非洲到澳大利亚气压变低(高),即两地气压的距平有反向的变化。
其最大正相关中心位于澳大利亚北部至印度尼西亚的低压区;最大负相关中心位于东南太平洋高压区,在东北太平洋亦有一较大的负相关区。
因此塔希提(148°05'W,17°53'S)或复活节岛(109°30'W,29°00'S)与达尔文(130°59'E,12°20'S)两地的海平面气压差的距平值被普遍地用以表示南方涛动的特征指数,称为SOI。
当出现低SOI时,赤道东太平洋海面水温伴随出现异常增暖。
由于低SOI与高ENI(厄尔尼诺指数)相互联系,故称为厄尔尼诺—南方涛动事件。
通常情况下,太平洋沿南美大陆西侧有一股北上的秘鲁寒流,其中一部分变成赤道海流向西移动,此时,沿赤道附近海域向西吹的季风使暖流向太平洋西侧积聚,而下层冷海水则在东侧涌升,使得太平洋西段菲律宾以南、新几内亚以北的海水温度升高,这一段海域被称为“赤道暖池”,同纬度东段海温则相对较低。
对应这两个海域上空的大气也存在温差,东边的温度低、气压高,冷空气下沉后向西流动;西边的温度高、气压低,热空气上升后转向东流,这样,在太平洋中部就形成了一个海平面冷空气向西流,高空热空气向东流的大气环流(沃克环流),这个环流在海平面附近就形成了东南信风。
但有些时候,这个气压差会低于多年平均值,有时又会增大,这种大气变动现象被称为“南方涛动”。
SO是热带印度洋到东南太平洋区域在日界线东西两侧海平面气压反相关的年际振荡,伴随着SO,热带太平洋东西方向的气压梯度距平与纬向风距平做相应振荡。