第6章 海流与气候课件.ppt

第六章 海流分布与气候,海流形成与分类海流对温度影响海流降水影响海温异常和厄尔尼诺现象,洋流的形成（类型）：,海洋水体运动的主要动力是:,大气运动和近地面风带,成因分类,海洋中的海水，常年比较稳定地沿着一定的方向做大规模的流动，叫做洋流，又叫海流。,一、洋流形成与分类,1、风海流,南赤道流,北赤道流,西 风 漂 流,北太平洋流,盛行风推动着海水漂动，并且使上层海水带动下层海水流动，形成规模很大的洋流，这叫风海流。,赤 道 低 压,00,300N,600N,300S,600S,2、密度流,地 中 海,36.0,大 西 洋,36.5,0,600,1000,1400,10,9,8,7,6,5,4,西经（W）,4OW,深度（米）,直布罗陀海底山脊,100W,密度流：从较低盐度流向较高盐度,南 赤 道 暖 流,3、补偿流,北太平洋暖流,西 风 漂 流,赤 道 逆 流,结论：在南北回归线附近南北方向的洋流和赤道逆流是补偿流,海水的连续性要求,4、地转偏向力（次级因子）：,赤 道 逆 流,5、陆地形状,墨西哥暖流,巴西暖流,墨西哥湾暖流是世界上最强大的暖流,00,表层洋流的分布：,全球性大气环流,世界洋流模式图,1、中低纬海区：以副热带为中心的,00,00,300,300,300,300,600,600,600,600,赤道低压,2、北半球 中高纬海区：以副极地为中心,400S:西风漂流,南极环流,4、北印度洋：,（逆）,3、南半球中高纬海区:,大洋东岸 流,大洋西岸 流,以 海 区中心,北半球:时针方向流动,南半球:时针方向流动,副热带,暖,寒,以副热带海区为中心的大洋环流全球有_个,5,1、低纬海区,北半球：时针方向流动,大洋西岸 流,大洋东岸 流,中纬海区是 漂流。,暖,寒,西风,2、中高纬海区,南极四周是_,南半球：,绕极环流,二、海流对温度影响,1.对热能进行经向重新分配：将暖水向极地方向输送，而将冷水向赤道方向输送。2.暖洋流和冷洋流形成不同的气候：暖流经过的大陆沿海高温高湿，寒流经过的大陆沿海低温低湿。北欧南部和加拿大东北部；加那利寒流（北非）、本格拉寒流（南非）、加利福尼亚寒流（北美）和秘鲁寒流（南美）等是大陆西岸沙漠气候的成因之一。,三、对降水和雾的影响1、暖流上空有热量和水汽向上输送，使得层结不稳定、空气湿度增大而易产生降水。而寒流产生逆温，层结稳定，水汽不易向上输送，蒸发又弱，下层相对湿度有时虽然很大，但只能成雾，不能成雨。2、寒流表面多平流雾，在以下几种情况出现：（1）海陆风雾：陆风在白天流到寒流表面而形成平流雾；2）海雾：在寒暖流交汇处，风自暖流表面吹至寒流表面而形成平流雾。,四、海温异常和厄尔尼诺现象（一）海温的变化厄尔尼诺和拉尼娜1.厄尔尼诺（El Nino）（1）含义溯源：在赤道东太平洋的厄瓜多尔南部和秘鲁北部沿岸，圣诞节前后经常发生的海水异常升温现象。第一次直接记录为1795年。（2）科学概念：赤道东太平洋海面温度（SST）出现大范围持续异常升高，具有约37年的周期。（3）空间范围：010S，18090W。（4）度量标准：区域平均海温持续12个月为正距平，峰值1；连续3个月区域平均海温正距平超过1。,（5）强度划分海面温度：7以上；35；23。暖水区面积：面积越大，越强。持续时间：一般1218个月，个别可持续2年（19821983）或更长（19911993）。（6）类型：春季型：盛行于5月（12月开始），秋季型：盛行于78月，持续时间较长 2.拉尼娜（La Nina）（1）含义：赤道东太平洋SST在冬季出现较强的负距平现象。（2）时间：通常发生在两次厄尔尼诺事件之间。,（二）气压场的变化南方涛动1.含义：热带东太平洋地区和热带印度洋地区气压场反相变化的跷跷板现象，大约37年会重现。,2.南方涛动指数（SOI）：塔希提岛与达尔文之间的标准海平面气压差。（1）SOI为负表示东太平洋气压低于印度洋气压；（2）SOI为正表示东太平洋气压高于印度洋气压。,（三）海温和气压的变化ENSO1.海温-气压-纬向风-降水区异常变化的发现（1）在高SOI期间赤道东太平洋SST相对偏低，甚至出现拉尼娜；沿赤道太平洋的偏东信风比较强；热带太平洋主要降水区位于印度尼西亚地区。（2）在低SOI期间赤道东太平洋SST相对偏高，甚至发生厄尔尼诺；沿赤道太平洋的信风偏弱，有西风异常出现；热带太平洋主要降水区在日界线附近至南美。,（1）正常状态海面温度：西高东低，形成暖池气压梯度：从东向西，SOI大于0行星风系：信风较强经向大气运动：沃克环流气候特征：西部多雨，东部干旱海水运动：从东向西，东太平洋上升流显著海面高度：西高东低西部温跃层深，东部较浅,（2）厄尔尼诺异常状态海面温度：东高西低气压梯度：从西向东，SOI小于0行星风系：信风减弱经向大气运动：反沃克环流气候特征：东部多雨，西部干旱海水运动：从西向东，东太平洋上升流阻断海面高度：东西部高差减小西部温跃层变浅，东部加深,（3）拉尼娜异常状态海面温度：西高东低，暖池更显著气压梯度：从东向西，大于正常状态行星风系：信风强于正常状态经向大气运动：沃克环流加强气候特征：西部多雨，东部干旱海水运动：从东向西，东太平洋上升流更强海面高度：西高东低，高差增大西部温跃层深，东部很浅,3.待探索的问题（1）信风为何减弱？（2）南方涛动的成因是什么？,主要的、直接的原因来自于赤道太平洋上偏东气流减弱。,原因？,地球内部？与人类活动？赤道幅合带摆动？,（四）厄尔尼诺对大气环流和气候的影响1.大气环流异常（1）Hadley环流明显增强（2）中纬度西风偏强2.气候异常（1）哥伦比亚、厄瓜多尔和秘鲁等地持续大雨1982-83年秘鲁北部降水量为多年平均量的340倍，经济损失20亿美元。（2）南亚、印度尼西亚和东南非洲大范围干旱印度80年来的24次厄尔尼诺事件中，有20年降水偏少。,左图是正常时太平洋的状况，而右图则为El Nino现象发生时的现象。可明显由图中发现水温的变化及上空大气的流动，我们可以在加以推测其气候灾难成因,1997年强厄尔尼诺事件发生过程中全球天气与气候异常事件分布图（取自Climate Prediction Center,USA）,中国在厄尔尼诺年，一般河套一带干旱，淮河下游一带多雨；东北常出现低温冻害，粮食减产；南方梅雨期入梅偏迟或空梅；在厄尔尼诺下一年，河套一带多雨，淮河下游则干旱。,与厄尔尼诺相关联的降水和温度分布型,（3）澳大利亚大范围干旱1982-83年为百年来最严重干旱，受旱面积达到国土面积的一半，农产区小麦产量减少70-80%，损失40亿澳元。（4）北美西岸产生频繁的强风暴活动1976年加利福尼亚南部严重干旱（拉尼娜）；1982-83年加利福尼亚南部多雨（厄尔尼诺）。（5）不利于西太平洋台风的形成（6）中国华北降水量减少,3.厄尔尼诺与东亚冬季风的相互作用（1）厄尔尼诺年东亚冬季风偏弱，暖冬。原因：Hadley环流增强，中纬度Ferrel反环流加强，使中纬度西风增强，3565N对流层低层偏南风增大，不利于极地冷空气的向南爆发。（2）厄尔尼诺发生前，冬季东亚大槽强且频繁出现，蒙古冷高压加强，冬季风强且频繁，冷冬。结果：赤道中、西太平洋信风减弱，对流活动和降水量增大，从而激发产生异常海洋Kelvin波和热带大气季节内（3060天周期）振荡东传。推论：东亚强冬季风异常是激发El Nino的重要原因。,厄尔尼诺事件的定义标准 厄尔尼诺事件是指赤道中、东太平洋海表温度大范围持续异常偏暖现象，其评判标准在国际上还存在一定差别。一般将Nino3区海温距平指数连续6个月达到0.5以上定义为一次厄尔尼诺事件，美国则将Nino3.4区海温距平的3个月滑动平均值达到0.5以上定义为一次厄尔尼诺事件。,为了更加充分地反映赤道中、东太平洋的整体状况，目前，国家气候中心在业务上主要以Nino综合区（Nino1+2+3+4区）的海温距平指数作为判定厄尔尼诺事件的依据，指标如下：Nino综合区海温距平指数持续6个月以上0.5(过程中间可有单个月份未达指标)为一次厄尔尼诺事件；若该区指数持续5个月0.5，且5个月指数之和4.0,也定义为一次厄尔尼诺事件。,