海洋熱量交換

根據國家海洋局南海分局的Marex(馬瑞克斯)數據浮標觀測資料、南海斷面線調查資料和西沙海洋站資料,計算了南海海氣界面熱量交換值。研究結果表明:不論是夏季還是秋季,在颱風環流內海氣界面熱量交換均非常強烈,主要貢獻來自潛熱通量(QV),位於(20.49°N,114,14°E)附近海域。夏季颱風環流內顯熱能量(QK)出現負值,海面有效反射輻射(Qe)出現減弱現象;秋冬季節颱風環流內Qk量值增加顯著均為正值,Qe有加強的現象。分析實測資料發現:1961-1989年8次Elino事件過程中,西沙海洋站水溫比赤道太平洋水溫提早出現增暖現象的有4次,水溫推遲出現增暖現象的也是4次。西沙海洋站水溫增暖出現在12月的僅有1次。E1Nino事件發生後,南海水溫異常增暖,但是海氣界面熱量交換反而減弱。

簡介

海洋熱量交換
地球表面有71%被海水覆蓋,海水的比熱大大的超過了陸地空氣的比熱。所以,海洋吸收的熱量比陸地大得多。海洋熱量的來源主要是接受太陽輻射和大氣對海面的熱輻射。海洋在吸收熱量的同時也喪失了許多的熱量。海洋散熱的過程是通過海面輻射、海水蒸發和水起交換的方式進行的。海面時刻不停地向外輻射自己地熱量,輻射量的多少與海面的溫度有密切的關係,水溫越高,輻射越強。根據測量和統計得知,海面輻射得熱量大約是海面吸收太陽輻射熱量得42%。海水在蒸發過程中,消耗了大量熱量,蒸發越快,熱量散失就越多。蒸發速度取決於海面上空得水汽含量和空氣的 流通狀況,海面空氣越乾燥,風速越大,海水蒸發越快。海水因蒸發失去得熱量,大約是海洋吸收太陽輻射熱量得一半以上。

原理

海面與大氣接觸會產生熱交換。如果水溫比氣溫高,海洋就要向大氣輸送熱量,一般來說,水溫總是比氣溫高,海洋總是向大氣輸送熱量的,不過這種能夠交換失去的熱量比蒸發消耗的熱量小得多。當海洋收入的熱量超過支出的熱量時,海洋為吸熱增溫過程;當海洋支出的熱量超過收入的熱量時,海洋為散熱降溫過程;當海洋收入與支出的熱量相等時,海水的溫度就不會變化。每年,海洋的熱量總是收支平衡的,所以一年中海洋的平均水溫也是穩定的。不過,一年之中,海水的熱量會在不同時期內和不同地區呈現出差異。這樣,熱量分布的不均衡就會一起海水溫度在地理分布和不同季節中的變化。

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