《现代气候学》课件：第6章 海-气相互作用
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6.2.5 海、陆表面的摩擦阻力的差异 海面平滑、粗糙度小、平均风速大于陆面
海、陆表面热量平衡各分量的纬圈年平均 (MJ•m-2)
纬度带
70～60°N 60～50 50～40 40～30 30～20 20～10 10～0
0～10°S 10～20 20～30 30～40 40～50 50～60 全球平均
1
7
300
1
7
200
1
7
①亚非大陆 9.2 31.2 5.5 24.0 -1.3 13.9 -16.5 -4.3 -41.8 -28.1 — -46.5
②太平洋 12.5 24.7 6.5 16.4 -0.3 8.6 -14.5 -6.8 -38.3 -33.0 -51.5 -53.4
①—② -3.3 6.3 -1.0 7.6 -1.0 5.3 -2.0 2.5 -3.3 4.9 — 7.1
T (t) T T (t) T：多年平均海温 T (t)：海温（某个月） T (t)：海温（某个月的异常）
T (t)与T (t)相关
4
（4）、海洋对温室效应的缓解作用 海洋对大气中的CO2有吸收作用（ CO2的汇），减缓了全球增暖的速率。
5
6.2 海、陆物理特性的差异
6.2.1 海、陆面积的差异 1. 海洋表面积占地球总面积的70.8%； 2. 南北半球以及各纬度海陆分布不同.
副高强
副高弱
11
12
(1) 海陆分布对西风扰动的影响
使平直气流产生了槽脊波动
冷
暖
冷
暖
6.3.2 海、陆分布对气温的影响 1、夏季海面气温低于陆地，冬季相反； 2、海面气温的日较差和年较差都小于陆面.
在30°N不同高度上，海、陆气温及其差值（℃）
等压面（hPa）
月
海平面
1
7
850
1
7
700
1
7
500
第六章 海-气相互作用
第一节 海洋在气候形成和变化中的重要性 第二节 海、陆物理特性的差异 第三节 海、陆分布对气候的影响 第四节 海洋环流 第五节 海-气能量交换 第六节 热带海洋对气候的影响
1
6.1 海洋在气候形成和变化中的重要性
（1）海洋是大气的主要能量供应源 海洋吸收的太阳辐射中，绝大部分（85%）被海洋表层吸收， 通过潜热和显热输送给大气. 海洋环流热量的经向输送
近地面水汽比较充沛且比较稳定或有逆温存在的夜间和清晨
平流雾：暖而湿的空气作水平运动，经过寒冷的地面或水面， 空气中的水蒸汽逐渐受冷液化而形成的雾
海、陆对温度和降水等气象要素的影响
6.4 海洋环流
全球海洋表面平均溫度 (oF)
海洋的热力状况
1）海洋温度随纬度增高而降低 2）低纬西部海温高于东部，中、高纬东部海温高于
6.3.3 海、陆分布对大气水份和降水的影响
1）对空气湿度的影响：海面上的空气湿度大于陆地.
2）对雾的影响：海洋、陆地哪个多平流雾、哪个多辐射雾？
3）对降水的影响 对流雨：陆地上主要出现在夏季午后，海洋上出现在冬季夜间。 地形雨：陆地上 锋面雨与气旋雨：海洋多于陆地
雾形成的条件一是冷却，二是加湿，三是有凝结核 辐射雾：由辐射冷却形成的，多数出现在晴朗、微风、
潜热输送 大气输送 海洋输送
2
（2）海洋是大气水分的主要供应地 大气中的水汽主要来自海表蒸发
111 雪
蒸发
裸地 土壤水分(w)
陆地水循环
全球水循环
385
海洋水循环
3
（3）海洋对气候的调节作用
海洋的热惯性和动力惯性大，使全球气候季节变化幅度 减小，海洋气候季节滞后于陆地
平滑大气高频变化
T (t)自相关 T (t)自相关
R
921 1340 1884 2428 2680 3098 3308 3308 3140 2972 2596 1842 1465 2093
海洋
Q
R
3140 3768 4731 5945 7034 7411 7411 7578 7411 6908 6029 4857 3643 6029
963 1800 2680 3768 4647 5066 5191 5317 5108 4564 3852 3104 1926 3810
南北半球每5度纬度中海陆面积的百分比
6
6.2.2 海、陆表面辐射特性的差异
1. 对太阳辐射的反射率，海水表面平均为5-6%，陆面平均为10-30%，海 面辐射差额大于陆面；
2. 海水对辐射的透射作用，使海水吸收、储存更多的太阳辐射。 海洋透射可以到100m，陆面不到1mm
海、陆表面太阳总辐射和净辐射的比较 (MJm-2•年-1 ）
陆 LE 670 963 1047 963 796 1340 2387 2554 1884 1172 1214 921 921 1130
地 H 251 377 837 1465 1884 1758 921 745 1256 1800 1382 921 544 963
海洋 LE H 1298 921 1968 795 2805 670 4019 586 4563 293 4899 293 4354 293 4145 251 4731 377 4438 461 3433 461 2135 251 1465 377 3433 377
全球
LE
H
837
461
1382
544
1884
754
2721
963
3140
879
3978
670
3894
418
3768
377
4103
586
3684
754
3182
586
2093
293
1465
377
2763
Βιβλιοθήκη Baidu544
6.3 海、陆分布对气候的影响
6.3.1 海、陆分布对环流的影响 (2) 海陆分布对季风的影响
纬度
70～60ºN 60～50ºN 50～40ºN 40～30ºN 30～20ºN 20～10ºN 10～0ºN 0～10ºS 10～20ºS 20～30ºS 30～40ºS 40～50ºS 50～60ºS
全球
陆地
Q
3517 4187 5317 6490 7327 7578 6615 6280 6908 8080 6741 5108 3601 5778
为什么差异小
6.2.3 海、陆向大气热量输送的差异 1. 全球平均感热输送陆地大于海洋； 2. 各纬度及全球平均海洋蒸发比陆地大3倍以上.
6.2.4 海、陆向下热量输送的差异 1. 海水的热容（是空气的3100倍）大于土壤1-2倍； 2. 海水有铅直混合作用：涡动、对流和分子垂直运动与； 3. 海水大规模的水平运动。
海、陆表面热量平衡各分量的纬圈年平均 (MJ•m-2)
纬度带
70～60°N 60～50 50～40 40～30 30～20 20～10 10～0
0～10°S 10～20 20～30 30～40 40～50 50～60 全球平均
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①亚非大陆 9.2 31.2 5.5 24.0 -1.3 13.9 -16.5 -4.3 -41.8 -28.1 — -46.5
②太平洋 12.5 24.7 6.5 16.4 -0.3 8.6 -14.5 -6.8 -38.3 -33.0 -51.5 -53.4
①—② -3.3 6.3 -1.0 7.6 -1.0 5.3 -2.0 2.5 -3.3 4.9 — 7.1
T (t) T T (t) T：多年平均海温 T (t)：海温（某个月） T (t)：海温（某个月的异常）
T (t)与T (t)相关
4
（4）、海洋对温室效应的缓解作用 海洋对大气中的CO2有吸收作用（ CO2的汇），减缓了全球增暖的速率。
5
6.2 海、陆物理特性的差异
6.2.1 海、陆面积的差异 1. 海洋表面积占地球总面积的70.8%； 2. 南北半球以及各纬度海陆分布不同.
副高强
副高弱
11
12
(1) 海陆分布对西风扰动的影响
使平直气流产生了槽脊波动
冷
暖
冷
暖
6.3.2 海、陆分布对气温的影响 1、夏季海面气温低于陆地，冬季相反； 2、海面气温的日较差和年较差都小于陆面.
在30°N不同高度上，海、陆气温及其差值（℃）
等压面（hPa）
月
海平面
1
7
850
1
7
700
1
7
500
第六章 海-气相互作用
第一节 海洋在气候形成和变化中的重要性 第二节 海、陆物理特性的差异 第三节 海、陆分布对气候的影响 第四节 海洋环流 第五节 海-气能量交换 第六节 热带海洋对气候的影响
1
6.1 海洋在气候形成和变化中的重要性
（1）海洋是大气的主要能量供应源 海洋吸收的太阳辐射中，绝大部分（85%）被海洋表层吸收， 通过潜热和显热输送给大气. 海洋环流热量的经向输送
近地面水汽比较充沛且比较稳定或有逆温存在的夜间和清晨
平流雾：暖而湿的空气作水平运动，经过寒冷的地面或水面， 空气中的水蒸汽逐渐受冷液化而形成的雾
海、陆对温度和降水等气象要素的影响
6.4 海洋环流
全球海洋表面平均溫度 (oF)
海洋的热力状况
1）海洋温度随纬度增高而降低 2）低纬西部海温高于东部，中、高纬东部海温高于
6.3.3 海、陆分布对大气水份和降水的影响
1）对空气湿度的影响：海面上的空气湿度大于陆地.
2）对雾的影响：海洋、陆地哪个多平流雾、哪个多辐射雾？
3）对降水的影响 对流雨：陆地上主要出现在夏季午后，海洋上出现在冬季夜间。 地形雨：陆地上 锋面雨与气旋雨：海洋多于陆地
雾形成的条件一是冷却，二是加湿，三是有凝结核 辐射雾：由辐射冷却形成的，多数出现在晴朗、微风、
潜热输送 大气输送 海洋输送
2
（2）海洋是大气水分的主要供应地 大气中的水汽主要来自海表蒸发
111 雪
蒸发
裸地 土壤水分(w)
陆地水循环
全球水循环
385
海洋水循环
3
（3）海洋对气候的调节作用
海洋的热惯性和动力惯性大，使全球气候季节变化幅度 减小，海洋气候季节滞后于陆地
平滑大气高频变化
T (t)自相关 T (t)自相关
R
921 1340 1884 2428 2680 3098 3308 3308 3140 2972 2596 1842 1465 2093
海洋
Q
R
3140 3768 4731 5945 7034 7411 7411 7578 7411 6908 6029 4857 3643 6029
963 1800 2680 3768 4647 5066 5191 5317 5108 4564 3852 3104 1926 3810
南北半球每5度纬度中海陆面积的百分比
6
6.2.2 海、陆表面辐射特性的差异
1. 对太阳辐射的反射率，海水表面平均为5-6%，陆面平均为10-30%，海 面辐射差额大于陆面；
2. 海水对辐射的透射作用，使海水吸收、储存更多的太阳辐射。 海洋透射可以到100m，陆面不到1mm
海、陆表面太阳总辐射和净辐射的比较 (MJm-2•年-1 ）
陆 LE 670 963 1047 963 796 1340 2387 2554 1884 1172 1214 921 921 1130
地 H 251 377 837 1465 1884 1758 921 745 1256 1800 1382 921 544 963
海洋 LE H 1298 921 1968 795 2805 670 4019 586 4563 293 4899 293 4354 293 4145 251 4731 377 4438 461 3433 461 2135 251 1465 377 3433 377
全球
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H
837
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1382
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3978
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3768
377
4103
586
3684
754
3182
586
2093
293
1465
377
2763
Βιβλιοθήκη Baidu544
6.3 海、陆分布对气候的影响
6.3.1 海、陆分布对环流的影响 (2) 海陆分布对季风的影响
纬度
70～60ºN 60～50ºN 50～40ºN 40～30ºN 30～20ºN 20～10ºN 10～0ºN 0～10ºS 10～20ºS 20～30ºS 30～40ºS 40～50ºS 50～60ºS
全球
陆地
Q
3517 4187 5317 6490 7327 7578 6615 6280 6908 8080 6741 5108 3601 5778
为什么差异小
6.2.3 海、陆向大气热量输送的差异 1. 全球平均感热输送陆地大于海洋； 2. 各纬度及全球平均海洋蒸发比陆地大3倍以上.
6.2.4 海、陆向下热量输送的差异 1. 海水的热容（是空气的3100倍）大于土壤1-2倍； 2. 海水有铅直混合作用：涡动、对流和分子垂直运动与； 3. 海水大规模的水平运动。