第三章 大气环流与大洋环流（二）.pdf

文档介绍：引言:大洋环流与全球能量传输
思考过程:
——热量从低
纬向高纬输送

只考虑大气环流的经向输送,高纬度气
温比实测偏低20℃,中纬度海温偏低10℃。
:应有附加的经向热量输送。
北半球热量的经向输送
4. 缺失项的估算
在加入洋流热量输送的气候模拟中,低
纬温度下降,高纬温度上升,温度接近
实测结果。
5. 大洋环流的定义:海洋中具有相对稳定
流速和流向的大规模海水运动现象。
第3节表层大洋环流
(surface-ocean current)
一、表层洋流的运动

„ 太阳辐射对大气和海洋加热部位的不同;
„ 大气和海洋垂向运动趋势的不同;
„ 大气和海洋比热的不同,由于海洋温度的变化
缓慢,而使得广大海域内的海水温度和密度的
差异很小。
结论:大气和海水运动驱动力的不同,全球风场
是产生表层大洋环流的主要驱动力。

(1)风海流的定义(wind-drift currents)
风应力作用下形成的海水流动,厚度较薄。
(2)观测事实
„ 北半球的海水运动向风应力的右方偏离,南半
球则向风应力的左方偏离;
„ 大洋涡旋(Ocean gyres)的存在:在北半球呈顺
时针方向旋转,在南半球呈逆时针方向旋转。
根据1978年9月14日卫星雷达散射仪测量的太
平洋表面风海流运动推测的风的分布。
全球冬季表层大洋环流的分布
简化的表层洋流模式

相似之处
„ 北半球副热带地区有一个顺时针方向的涡旋,
„ 南半球副热带地区有一个逆时针方向的涡旋。
不同之处
„ 赤道逆流(补偿流);
„ 环绕南极大陆的西风漂流(地形作用);
„ 高纬气旋型涡旋在北大西洋更为明显;
„ 海水向涡旋的中部辐合,没有发生堆积。
可见,在风应力之外,还有其他的力作用于海
水,形成表层洋流的运动特征。
二、洋流运动的机理
(一)埃克曼输送
:南森的北冰洋漂流
:埃克曼的数学解释
„ 边界条件:持续强风,无限和均匀的海洋,无
其他作用力。
„ 假设:水的运动表现为许多相互独立的薄水层
的运动。
„ 三种作用力:上覆水的应力(在水面是风应
力)、下伏水的应力和地转偏向力。