第四章 海洋中的热收支和水平衡.pdf
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第三章回顾
第三章回顾
• 海水的主要成份;海水组成恒定性原理
• 盐度的原始定义;实用盐度标度
• 饱和水汽压;海水蒸发的必要条件
• 分子热传导与涡动热传导的区别,分子热传导与海水运动
有关吗?
• 为什么分子热传导系数比盐度扩散系数要大得多?
• 海水密度是哪些海水状态参量的函数?
• 海水的冰点随盐度增大而增大。
• 为什么当盐度大于24.695时,只有当对流混合层的温度同
时达到冰点时才结冰?
• 流冰的漂移方向(科氏力的作用)。
• 海冰的盐度为0吗?
• 海冰结冰和融冰的正反馈效应
第四章 海洋中的热收支和水平衡
第四章 海洋中的热收支和水平衡
•
用 作 互 相 洋 海 气 大
大气海洋的热收支平衡
大气海洋的热收支平衡
• 万物生长靠太阳
• 大气可直接吸收1/5的太阳辐射,1/5被大气
反射
• 太阳辐射的1/2被陆地和海洋吸收,暂时储
存在地球表面
• 被海洋吸收的热量,大部分通过蒸发和红
外传递给局地大气
• 海洋剩余的热量通过海流传递到其他地
方,特别是中纬度地区
大气海洋的热收支平衡
大气海洋的热收支平衡
• 热带海洋是驱动大气环流的主要热源
• 海洋夏天吸收热量、冬天放出热量对气候
起到调节作用
• 由海流传递的热量不稳定,传递过程中会
发生剧烈的变化
海-气界面热收支
海-气界面热收支
• 穿过某单位界面传递的热量,称之为热通量
• 通过海-气界面的各种能量通量之和必须为0,否
则会海洋会被加热或冷却
• 热收支:进入和逸出某水体的各种热通量之和
• 海面热收支的主要因子有:太阳辐射、海面有效
回辐射(红外)、蒸发或凝结潜热和感热交换
QW QS Qb Qe Qh − ± ±
• 热通量的单位为watts/m2 ,乘以海面面积即为能
量焦耳joules
物体的辐射
物体的辐射
• 自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度以
上,都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量,这
种传送能量的方式称为辐射。
• 物体通过辐射所放出的能量,称为辐射能。
• 不论物体(气体)温度高低都向外辐射,甲物体可
以向乙物体辐射,同时乙也可向甲辐射。
• 辐射能被物体吸收时发生热的效应,物体吸收的
辐射能不同,所产生的温度也不同。因此,辐射
是能量转换为热量的重要方式。
辐射定律
辐射定律
• Stefan-Boltzmann定律
任何高于0K的物体都能以辐射的形式向外释放能量,它与
绝对温度的4次方成正比(F为辐射体的透明系数,绝对黑体为1 )
4
E F T σ −8 -2 -4
5.67051× 10 W⋅ mσ ⋅ K
K
• 恩维定律
辐射能量最大的波长与辐射体表面的绝对温度成反比
λC T / 2898 Cm K μ ⋅
K
对太阳而言,对应的波长为0.475 μm,故称短波辐射
各种辐射的波长范围
各种辐射的波长范围
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