《海陸分布》PPT課件.ppt

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1、第 五 章 海 陸 分 布 與 氣 候1 海 陸 物 理 特 性 的 差 異3 海 陸 分 布 與 大 氣 水 分4 海 陸 分 布 與 周 期 性 風(fēng)5 海 陸 間 水 分 平 衡 和 水 分 循 環(huán)2 海 陸 分 布 的 溫 度 效 應(yīng) 一 、 海 陸 物 理 特 性 的 差 異海 面 與 陸 面 輻 射 性 質(zhì) 不 同 ： 水 對(duì) 入 射 輻 射 具 有 較 弱 的 反 射 、 較 強(qiáng) 的吸 收 和 一 定 的 透 射 能 力 。n 海 陸 熱 容 量 的 差 別 :n 水 體 中 存 在 的 水 平 運(yùn) 動(dòng) 和 垂 直 運(yùn) 動(dòng) ：海 水 混 合 過(guò) 程 的 三 種 方 式 ： 分 子

2、混 合 渦 動(dòng) 混 合 對(duì) 流 混 合 n 海陸表面的粗糙度不同 1月份 7月份 （天 空 被 云 遮 蔽 的 程 度 叫 云 量 ， 以 0 10 的 成數(shù) 表 示 。 云 量 的 多 少 與 緯 度 、 海 陸 分 布 、 大 氣環(huán) 流 等 因 素 有 關(guān) 。晴 天 ： 0 4； 多 云 ： 5 8； 陰 天 ： 9 10 。 云 量 帶 ： 赤 道 多 云 帶 ： 上 升 氣 流 ， 熱 對(duì) 流 ， 云 量 6； 緯 度 20 30 少 云 帶 ： 下 沉 氣 流 ， 云 量 4 ； 中 高 緯 多 云 帶 ： 氣 團(tuán) 、 鋒 面 頻 繁 活 動(dòng) ， 云 量 6 7 。 云 量 （ 熱

3、帶 大 陸 赤 道 兩 側(cè) 是 降 雨 最 多 的 地 區(qū) ， 1000-2000mm/y 東 風(fēng) 帶 里 大 陸 東 岸 的 降 水 比 西 岸 降 水 多 ； 西 岸 及其 附 近 洋 面 上 ， 來(lái) 自 于 大 陸 大 陸 信 風(fēng) 氣 流 的 影 響 ， 氣 候 干 燥 少 雨 。 中 緯 度 地 區(qū) 大 陸 西 岸 終 年 受 來(lái) 自 海 洋 的 西 風(fēng) 氣 流 的 影 響 ，其 降 水 （ 500-1000mm/y） 比 東 岸 多 ； 東 岸（ 250-5000mm/y)。 受 季 風(fēng) 環(huán) 流 的 控 制 ， 降 水 具有 明 顯 的 年 變 化 特 征 . 季 風(fēng) 的 英 文 名

4、 稱(chēng) 是 “ monsoon” ， 源 自 阿 拉 伯語(yǔ) “ mausem” ， 意 為 季 節(jié) 。 以 一 年 為 周 期 ， 大 范 圍 地 區(qū) 的 盛 行 風(fēng) 隨 季 節(jié)而 有 顯 著 改 變 的 現(xiàn) 象 ， 稱(chēng) 為 季 風(fēng) 。季 風(fēng) 是 由 于 海 洋 與 大 陸 之 間 的 熱 力 差 異而 形 成 的 大 范 圍 熱 力 環(huán) 流 。 夏 季 ， 風(fēng) 由 海 洋 吹 向 陸 地 ， 形 成 夏 季風(fēng) ； 冬 季 ， 風(fēng) 由 陸 地 吹 向 海 洋 ， 形 成 冬季 風(fēng) 。 海 陸 風(fēng) ：發(fā) 生 在 沿 海 及 其 鄰 近 的 海 域 上 ， 白 天 從 海 面吹 向 陸 地 ； 夜

5、晚 從 陸 地 吹 向 海 洋 。行 星 季 風(fēng) ：行 星 風(fēng) 系 在 一 年 中 隨 太 陽(yáng) 直 射 點(diǎn) 變 化 而 有 顯 著的 南 北 移 動(dòng) ， 在 兩 個(gè) 行 星 風(fēng) 系 交 接 地 區(qū) 發(fā) 生 風(fēng)向 的 季 節(jié) 性 改 變 的 現(xiàn) 象 。海 陸 季 風(fēng) ：海 陸 間 隨 季 節(jié) 變 化 而 產(chǎn) 生 的 風(fēng) 。 高 空 季 風(fēng) ： 補(bǔ) 償 低 空 海 陸 季 風(fēng) 引 起 的 質(zhì) 量 的 流 入 和 流出 而 在 高 空 所 發(fā) 生 的 風(fēng) 向 隨 季 節(jié) 變 化 現(xiàn)象 。 高 原 季 風(fēng) ： 高 原 同 它 四 周 自 由 大 氣 間 冬 、 夏 產(chǎn) 生 的 熱力 環(huán) 流 所 引 起

6、 的 盛 行 風(fēng) 向 。 季 風(fēng) 定 義 ： 在 5o經(jīng) 緯 度 矩 形 內(nèi) ， 這 兩 個(gè) 月 中 每 個(gè) 月 氣璇 與 反 氣 旋 的 交 替 出 現(xiàn) 至 少 每 兩 年 一 次 。 Webster PJ et al.,1992, Monsoon and ENSO: Selectively interactive systems. Quart. J. Roy. Meteor. Sci., 118:877-962 (南亞季風(fēng)指數(shù)) 施能等，1996， 近40年?yáng)|亞季風(fēng)及我國(guó)夏季大尺度天氣氣候異常，大氣科學(xué)，20（5）：575-583。 （東亞季風(fēng)強(qiáng)度指數(shù)） Yasunari t et al.

7、, 1996, On the two indicates of Asia monsoon, Proceedings of the international workshop on the climate system of monsoon Asia, Kyoto Japan。（季風(fēng)強(qiáng)度指數(shù)） 盛行風(fēng)向隨季節(jié)變化有很大差異, 甚至反向; 兩種季風(fēng)各有不同原地,其團(tuán)性質(zhì)不同; 給天氣氣候造成不同季節(jié)性差異. 源于南半球的馬斯克林高壓，以西南季風(fēng)形式影響印度，中南半島和我國(guó)西南地區(qū)。是行星風(fēng)系的季節(jié)變動(dòng)和海陸熱力差異的共同影響下出現(xiàn)的亞洲南部的季風(fēng)現(xiàn)象。一支由阿拉伯海吹向印度半島，西南風(fēng)；一支由孟

8、加拉灣吹向中南半島沿阿拉干山脈折向西北方向，西南風(fēng)變?yōu)闁|南風(fēng) 。 于澳大利亞高壓，越過(guò)赤道后，在南海和西太平洋地區(qū)成為西南氣流，與北方冷空氣配合，在長(zhǎng)江流域形成梅雨鋒。亞洲大陸為熱低壓控制，太平洋副熱帶高壓西伸北進(jìn)，高低壓之間的偏南風(fēng)成為亞洲東部的偏南風(fēng)， 比冬季風(fēng)弱。Zhu Q G（1986）：東亞夏季風(fēng)-南海-西太平洋熱帶夏季風(fēng)； 中國(guó)大陸東部-日本副熱帶夏季風(fēng)。此研究成果，突破了長(zhǎng)期以來(lái)東亞夏季風(fēng)從屬于印度夏季風(fēng)的觀點(diǎn)，對(duì)中國(guó)的氣候研究具有重要意義。 2 冬季季風(fēng)起源于西伯利亞高壓，在其東側(cè)和南側(cè)產(chǎn)生強(qiáng)的東北風(fēng)和北風(fēng)， 即冬季風(fēng)。當(dāng)東北季風(fēng)向南流向南海和印度尼西亞 赤道槽內(nèi)。3 兩支季風(fēng)

9、子系統(tǒng)相互獨(dú)立，相互作用，共存于一個(gè)大的季風(fēng)環(huán)流系統(tǒng)： 東 亞 季 風(fēng) 南 亞 季 風(fēng)分 布 區(qū) 東 亞 青 藏 高 原 以 南 （ 南 亞 、我 國(guó) 西 南 部 分 地 區(qū) ）成 因 巨 大 的 海 陸 熱 力 差 異 行 星 風(fēng) 系 季 節(jié) 移 動(dòng)盛行風(fēng) 夏 季 東 南 風(fēng) （ 海 洋 陸 地 ） 西 南 風(fēng) （ 海 洋 陸 地 ）氣 壓變 化 亞 洲 低 壓 切 斷 副 高 ，使 其 只 保 留 在 海 上 東 南 信 風(fēng) 越 過(guò)赤 道 轉(zhuǎn) 為 西 南 風(fēng)冬 季 西 北 風(fēng) （ 陸 地 海 洋 ） 東 北 風(fēng) （ 陸 地 海 洋 ）氣 壓變 化 亞 洲 高 壓 切 斷 副 極 地 低壓

10、， 使 其 只 保 留 在 海 上 東 北 信 風(fēng) 四、海陸間水分平衡和水分循環(huán)平 流 輸 送 ： 海 洋 -陸 地 ， 發(fā) 生 在 水 平 運(yùn) 動(dòng) 中 。垂 直 輸 送 ： 氣 流 輻 合 ， 發(fā) 生 在 降 水 過(guò) 程 中 。 水 分 循 環(huán) ：水 分 大 循 環(huán) ： 從 海 洋 表 面 蒸 發(fā) 的 水 汽 ， 被 氣 流 帶 到 大 陸上 空 ， 在 適 當(dāng) 的 條 件 下 ， 以 降 水 的 形 式 降 落 到 地 面 后 ：一 部 分 經(jīng) 過(guò) 地 表 和 地 下 徑 流 又 流 到 海 洋 ， 這 種 海 陸 之間 的 水 分 交 換 過(guò) 程 ， 稱(chēng) 為 大 循 環(huán) （ 海 陸 間

11、循 環(huán) ）水 分 小 循 環(huán) ： 另 海 洋 和 陸 地 上 的 水 蒸 發(fā) 成 為 水 汽 成 云 致雨 ， 最 后 又 將 落 到 海 洋 和 大 陸 上 ， 稱(chēng) 為 小 循 環(huán) 水分平衡方程多年平均的蒸發(fā)量和降水量在全球范圍內(nèi)是完全平衡的。海洋上：Rm=Em-f陸地上：Rl=El+f 多年平均：Rm+ R l=El+Em precipitationEve-transportation 全球水分平衡特征大氣的水汽源主要在副熱帶高壓帶的海洋上（蒸發(fā)顯著大于降水），過(guò)剩的水汽被輸送到僅赤道帶和中、高緯度地區(qū)（降水大于蒸發(fā)）；水汽輸送 降水蒸發(fā)水汽輸送就年平均而言，北半球低緯熱帶地區(qū)的降水和蒸發(fā)

12、幾乎相等；兩半球熱帶地區(qū)以外的地區(qū)蒸發(fā)量的不足基本上是由南半球熱帶地區(qū)蒸發(fā)的過(guò)量水汽量來(lái)補(bǔ)償； 有限陸面區(qū)域水分循環(huán)：外來(lái)降水Ra：內(nèi)部降水Rm：水分循環(huán)系數(shù)K：按水汽來(lái)源區(qū)分：RmRr R=Rm+Rr C1=A-RrC2=E-(R-Rr)A K=R/Ra =1+（E-C2）/（C2+f）2 海陸間水分循環(huán) 目前國(guó)際上正在實(shí)施的全球能量和水份循環(huán)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃( GEWEX) , 其目的就是為了增強(qiáng)對(duì)大氣陸地海洋生物圈這個(gè)耦合氣候系統(tǒng)中水目前國(guó)際上正在實(shí)施的全球能量和水份循環(huán)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃( GEWEX) , 其目的就是為了增強(qiáng)對(duì)大氣陸地海洋生物圈這個(gè)耦合氣候系統(tǒng)中水。 如何計(jì)算K:1.計(jì)算大氣中水汽含量

13、和水汽輸送量；2.降水和地表徑流資料；3.蒸發(fā)資料或通過(guò)其它方法計(jì)算；4.求出水分循環(huán)系數(shù)。假定：當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生的水汽量Rm=1/2當(dāng)?shù)卣舭l(fā)量E 外來(lái)水汽所形成的降水量Rr/當(dāng)?shù)卣舭l(fā)水汽所形成的降水量Rm=大氣水平輸送水汽量A/同一時(shí)段內(nèi)當(dāng)?shù)卣舭l(fā)的水汽量Em 世界主要的洋流分布圖：逆逆順順逆逆逆 大陸海洋水 汽 輸 送徑 流 輸 送 蒸發(fā) 印度季風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)圈環(huán)流：熱源-位于北半球，孟加拉灣熱源和 青藏高原熱源； 冷源-位于南半球，馬斯克林冷源；南亞季風(fēng)：南海和東亞大陸熱源； 澳大利亞冷源；兩支獨(dú)立的季風(fēng)子系統(tǒng)，分界線大約在100oE;同時(shí)兩支子系統(tǒng)又是相互作用的（Nittab T., 1987)。 云的類(lèi)型