海气相互作用和气候异常.PDF

《大气-海洋学概论》第七章 海-气相互作用和气候异常 郑 建 秋 qiu@ustc.edu.cn 海－气相互作用研究 重要性和可行性 1．在地球上，海洋面积辽阔，对长期天 气和气候的变化有重要影响。 2 ．大规模的海洋考察和探测，特别是人 造地球卫星的问世，能广泛和有效地提 供海洋与大气的各种信息。为开展海— 气相互作用及其对天气和气候影响的 研究提供了有利条件。 《大气-海洋学概论》 2 关于海-气相互作用的国际研究计划 TOGA― “热带海洋和全球大气”计划， 是国际科联和世界气象组织制定的“世界 气候研究计划(WCRP)”中一个子计划， 1985 制定。 TOGA COARE― “热带海洋全球大气耦合 海―气响应实验”，1990 年制定。 《大气-海洋学概论》 3 本章要点  全球海洋是气候系统的一个重要 组成部分。  为了研究气候的年际变化及其预 测，必须把全球大气和世界海洋作 为相互耦合的一个整体来看待。  大气—海洋耦合环流的数值实验 和数值模拟。 《大气-海洋学概论》 4 §1. 海―气的相互作用 海洋和陆地对大气影响的不同  海洋占地球表面积的三分之二， 约为陆地面积的2.5 倍。  海水具有很大的热容量和热惯性  海温发生异常变化的空间尺度 大，持续时间长。 《大气-海洋学概论》 5 1. 热带海洋与低纬大气环流 的相互作用 热带地区的特点：  约占全球面积的一半  是大气热量和水分的主要源地  是海洋与大气相互作用最活跃的地区  热带海洋的异常变化还可以影响到中 高纬地区 《大气-海洋学概论》 6 （1）沃克环流与热带海温分布的关系 《大气-海洋学概论》 7 海温分布 《大气-海洋学概论》 8 沿赤道的海温分布 在赤道东太平洋由于秘鲁寒流带 来了冷海水，又由于东风引起厄瓜多 尔沿岸和赤道的海水上翻，形成一条 从南美西岸沿赤道向西延伸的冷水 舌。而在西太平洋和印度尼西亚地区 的海水温度比较高，比秘鲁沿岸的水 温约高8℃以上。 《大气-海洋学概论》 9 沃克环流的形成 通过海洋与大气之间的热量交换， 空气在中、东太平洋冷水区上空下沉， 在低层向西流动，在西太平洋一带暖水 区上升到高空，转而向东流动，又在东 太平洋下沉，这样就形成了一个直接热 力环流，这就是沃克环流的太平洋部 分。 《大气-海洋学概论》 10 沃克环流的强度和位置 年际间的变化 表现为： （1） 各年东南信风有强有弱。 （2） 各年秘鲁冷洋流和海