| 海洋是全球气候系统中的一个重要环节,它是全球大气庞大的“加热器”和“加湿器”
海水比热大,对太阳辐射的反射率小,加上海洋辽阔,体积大,到达地球表面的太阳辐射能,大约一半被海水吸收和贮存,海洋成为地球的一个巨大的热量的贮存库。同时海水又以长波辐射、潜热和感热的形式向大气输送热量,推动大气运动,所以占地球面积71%的海洋是大气热量的主要供应者。海洋也是大气中水汽的主要来源。海水蒸发时会把大量的水汽从海洋带入大气,海洋的蒸发量大约占地表总蒸发量的84%,每年可以把36000亿立方米的水转化为水蒸气。因此,海洋的热状况和蒸发情况直接左右着大气的热量和水汽的含量与分布。
| 洋流制造了同纬度丰富的气候多样性
由于赤道接收到的太阳能比两极多得多,巨大的水平和垂直洋流就会形成。上图洋流是地球表面热环境的主要调节者,巨大的洋流系统促进了地球高低纬度地区的能量交换。洋流与流经区域之间,也通过能量交换改变其环境特征,这其中包括大气的温度和水汽含量。其中一些洋流携带热量长达数千公里,然后将大部分热量释放到大气里,如最著名的洋流墨西哥湾暖流。
墨西哥湾暖流是世界上规模最大的暖流,沿北美大陆东岸向东北流出,至北纬40°附近进入西风带开始折向东流,并呈扇形展开,称北大西洋暖流。墨西哥湾暖流因是赤道暖流绕经炎热的墨西哥湾后而流出,因此规模很大,水温很高。湾流长约3700千米,在佛罗里达出海湾后,表层加宽至100~150千米,深800米,最大流速2.5米/秒,流量高达每秒8200万立方米,约等于世界河流流量总和的20倍。刚出海湾时,水温高达27~28℃,它散发的热量相当于北大西洋所获得的太阳光热的1/5。墨西哥湾暖流像一条巨大的、永不停息“暖水管”,携带着巨大的热量,温暖了所有经过地区的空气。墨西哥湾暖流所经之地水温和气温大幅度升高,在强大西风吹送下向东北可直达北极圈以北的巴伦支海,使欧洲西北部也成为温暖湿润的温带海洋性气候,一月平均气温比同纬度的亚洲东岸和北美东岸气温要高出15°~20℃,位于北极圈以北的北冰洋沿岸港口摩尔曼斯克港成为不冻港。
墨西哥湾暖流对欧洲西北部气候的影响给我们的启示是:我们生活的陆地的气候不仅受纬度、海拔高度、地形分布等因素的影响,还受附近海洋环境的制约,这种制约作用有时非常大,甚至是决定性的。同时,由于大气运动尺度非常大,达到几千千米,所以洋流不仅影响沿海地区的气候,很多远离海洋的内陆地区气候也受到海洋的影响。
| 海洋的异常将会对气候带来什么影响?
海洋对陆地气候的影响如此巨大,所以海洋的异常必将导致气候的异常,其中最可怕的当属被称为“圣婴”的厄尔尼诺现象和被称为“圣女”的拉尼娜现象。
厄尔尼诺现象的显著特征是南美洲以西、赤道太平洋东部和中部海域海水出现显著增温。它每隔3-7年就出现一次,每次出现会对气候系统产生非常大的影响,引发全球范围内的洪涝、干旱、异常增暖或降温等气候异常现象,包括南美洲的降水量剧增,与此同时,澳大利亚遭遇干旱。在我国厄尔尼诺现象可能造成冬季暖冬,夏季东北地区降雨偏多、气温偏低,华北地区少雨干旱,长江中下游洪涝。1997年是强厄尔尼诺年,其强大的影响力一直持续至1998年上半年,我国在1998年遭遇的历史罕见的特大洪水,厄尔尼诺便是最重要的影响因子之一。
在相同的海域,在厄尔尼诺现象之后,有的年份会出现拉尼娜现象,也称为“反厄尔尼诺”或“冷事件”,是厄尔尼诺现象的反相,是指赤道附近东太平洋水温反常下降的一种现象。拉尼娜现象也可导致全球气候系统内部的变化,也能对世界气候产生巨大影响,它曾引发了昆士兰大洪水,从2010年底持续到2011年初,还有印度尼西亚和斯里兰卡的洪水,以及南非的洪水,巴西的洪水等。1950年以来,共发生14次拉尼娜事件,造成我国冬季偏冷比例高达80%。2008年由于拉尼娜现象的影响,全球极端天气气候事件频发,世界许多地方出现了洪灾、持续性严重干旱、冰雪风暴等;我国南方出现了大面积降雪、冰冻,气候寒冷。
目前海洋对气候影响的很多机理我们还不清楚,未来还需加强科学研究,做好应对因气候异常而产生的气象灾害的准备。
来源: 吉林科普微窗
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