海洋學(xué)第四章海洋中的熱收支和水第1頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第2頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第3頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第4頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第5頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四章海洋中的熱收支和水平衡第一節(jié)海洋熱收支（一）海面熱收支（二）海洋內(nèi)部熱交換第二節(jié)海洋中的水平衡（循環(huán)）第6頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)海洋熱收支（一）海面熱收支長(zhǎng)波輻射短波輻射！萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)第7頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、太陽(yáng)輻射Qs：表面溫度：6000K每分鐘：熱能250億億卡相當(dāng)于4億噸煙煤第8頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、太陽(yáng)輻射Qs：能量99.9%：0.2-10微米<0.4微米,9%0.4-0.76微米，44%>0.76微米,47%第9頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、太陽(yáng)輻射Qs：太陽(yáng)常數(shù)

地球在地日平均距離處，和太陽(yáng)光線垂直的大氣上界的單位面積、單位時(shí)間接受的總輻射能，記為S0S0=1367±7W·m-22.射達(dá)海面的太陽(yáng)總輻射是太陽(yáng)直達(dá)輻射和散射輻射兩部分之和。第10頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、太陽(yáng)輻射Qs：3.輻射定律：斯蒂芬—波爾茲曼定律：任何溫度高于絕對(duì)零度的物體都能以輻射的形式向外釋放能量，它與絕對(duì)溫度Tk的4次方成正比。維恩（Wien）定律：輻射能量的最大波長(zhǎng)與輻射體表面的絕對(duì)溫度成反比。太陽(yáng)向地球放射的輻射是短波輻射地球受熱后向外放射的輻射稱是長(zhǎng)波輻射C=2898微米·K第11頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4.影響因素：1)太陽(yáng)高度h（太陽(yáng)光線與地球觀測(cè)點(diǎn)的切線之間的夾角）2)大氣透明度3)天空中的云量、云狀CBAhEEh第12頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5.總輻射能分布：隨緯度的分布：

1)、全年總輻射能隨緯度升高而減??；

2)、除赤道地區(qū)外，夏半年均高于冬半年，且差值隨緯度升高而增大；

3)、經(jīng)向梯度夏半年小于冬半年。？1？2第13頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一為什么海洋底部冷？圖：向海洋中傳遞的太陽(yáng)輻射能量

6.進(jìn)入海水中的輻射能：主要被表層海水吸收，隨深度增加指數(shù)衰減。第14頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、海面有效回輻射Qb：定義：海面向大氣的長(zhǎng)波輻射與大氣向海洋的回輻射之差海面的長(zhǎng)波輻射要比大氣回輻射的量值大，交換的結(jié)果恒為海洋失去熱量。第15頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、海面有效回輻射Qb：影響因素：

A、海面水溫

B、空氣中的濕度

C、云量、云狀分布：表面水溫和海洋上層的相對(duì)濕度的日變化和年度變化相對(duì)較小，則Qb隨緯度及季節(jié)變化小輻射平衡：平均而言，全球的太陽(yáng)輻射QS比海面有效回輻射Qb大第16頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一對(duì)海氣間熱交換起重要作用

蒸發(fā)使海洋失熱三、蒸發(fā)潛熱Qe輻射平衡的約90%第17頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一影響因素：A.大氣中水汽垂直梯度B.風(fēng)速

C.水氣溫差1）Twater>Tair2）Tair>Twater三、蒸發(fā)潛熱Qe平流霧第18頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一廣西柳州平流霧2009-03-20第19頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一山東煙臺(tái)平流霧2009-02-11第20頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一空間分布及季節(jié)變化：

(a)經(jīng)向（南北）：赤道區(qū)?。ㄏ鄬?duì)濕度大，風(fēng)速?。└呔暥群^(qū)?。囟鹊?，水汽含量少）副熱帶和信風(fēng)帶海區(qū)大（氣流下沉，空氣干燥，氣溫高，風(fēng)大）

(b)季節(jié)變化：冬季最強(qiáng)（風(fēng)速大，水汽壓差大，水溫高于氣溫，空氣層結(jié)不穩(wěn)）三、蒸發(fā)潛熱Qe第21頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、感熱交換Qh海氣溫度不等，通過(guò)熱傳導(dǎo)也有熱量傳遞。輻射平衡的約10%有兩個(gè)影響因素：

海面風(fēng)速海氣溫差分布：寒暖流區(qū)較強(qiáng)季節(jié)變化：冬季強(qiáng)，夏季較小鮑恩比：感熱Qh/潛熱Qe第22頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一五、海面年平均熱收支隨緯度變化QeQs-QbQtQh？Qt大于0，持續(xù)升溫嗎？第23頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（二）海洋內(nèi)部熱交換一、鉛直方向上的熱輸運(yùn)Qz1.湍流（從上往下）第24頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.

冷渦、暖渦第25頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.對(duì)流（從下往上）第26頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（二）海洋內(nèi)部熱交換二、水平方向熱輸送QA

海流；經(jīng)線方向明顯第27頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（二）海洋內(nèi)部熱交換三、海洋中全熱量平衡Qt的絕對(duì)值越大時(shí)，則相應(yīng)地升溫或降溫的速率將越快。第28頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)海洋中的水平衡（循環(huán)）一、影響因子：1、蒸發(fā)：44萬(wàn)km3.124～126cm/a赤道附近小，南、北副熱帶海域極大值，向高緯迅速減小2、降水：41萬(wàn)km3,113.7cm/a.赤道海域降水量最大，副熱帶海域減小，南北兩半球的極鋒附近增多，向極方向迅速減少。第29頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)海洋中的水平衡（循環(huán)）一、影響因子：3、大陸徑流、地下水：2.92萬(wàn)km3,大西洋最多，亞馬遜(第一徑流)，密西西比(第二大河)，剛果(第二大徑流)，全部注入大西洋，可使海面上升23cm/a.

印度洋次之，太平洋最少。長(zhǎng)江(第三徑流)只及亞馬遜18.9%。全部注入，使太平洋海面上升7cm/a。4、結(jié)冰與融冰:局地影響第30頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第31頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、水平衡方程1、方程對(duì)整個(gè)世界大洋、全年或多年平均第32頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、水平衡對(duì)鹽度的影響世界大洋表層鹽度分布取決于蒸發(fā)和降水量之差。(E-P)∝S低緯度海區(qū)：降水大于蒸發(fā),P-E>0,S低。副熱帶海區(qū)：蒸發(fā)大于降水,P-E<0，S高。副極地海區(qū)：多云帶，蒸發(fā)少，S低。第33頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一局部地區(qū)各大洋的情況北冰洋：徑流大，蒸發(fā)量小，水量盈余，鹽度低，冰點(diǎn)升高，易結(jié)冰。太平洋：降水最多，降水+徑流>蒸發(fā)，水量盈余，平均鹽度低。大西洋：降水少，蒸發(fā)>降水+