第6章-海流与气候课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,第六章 海流分布与气候海流形成与分类,1,洋流的形成（类型）：,海洋水体运动的主要动力是,:,1,、,风海流,2,、,密度流,3,、,补偿流,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,洋流的形成（类型）： 海洋水体运动的主要动力是:1、风海流,2,1,、风海流,南赤道流,北赤道流,西 风 漂 流,北太平洋流,北大西洋暖流、北太平洋暖流,西风漂流,西风带,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。,信风带,南赤道暖流、北赤道暖流,赤 道 低 压,副热带高压,副热带高压,副极地低压,副极地低压,0,0,30,0,N,60,0,N,30,0,S,60,0,S,1、风海流南赤道流北赤道流西 风 漂 流北太平,3,2,、密度流,地 中 海,36.0,大 西 洋,36.5,3.6.,3.8,0,600,1000,1400,10,9,8,7,6,5,4,西经,（,W,）,4,O,W,深度（米）,直布罗陀海底山脊,地中海蒸发旺盛,无大河流入,盐度高（,3.8%,）,密度大，,水面降低,大西洋,地中海,表层：,地中海,大西洋,底层：,温度盐度不同 密度的差异 海水流动。,10,0,W,密度流：,从较低盐度流向较高盐度,2、密度流地 中 海36.0大 西 洋36.53.6.3.8,4,北 赤 道 暖 流,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,水平补偿流,垂直补偿流,上升流,下降流,流,秘,鲁,寒,北 赤 道 暖 流南 赤 道 暖 流3、补偿流北太平洋暖流,5,4,、地转偏向力（次级因子）,：,流,秘,鲁,寒,日,流,本,暖,赤 道 逆 流,澳,流,东,大,利,亚,暖,4、地转偏向力（次级因子） ：流秘鲁寒日流本暖赤 道,6,5,、陆地形状,墨西哥暖流,南赤道暖流,北赤道暖流,巴西暖流,墨西哥湾暖流是,世界上最强大的暖流,南赤道暖流受到南美陆地形状影响,向北流，与北赤道暖流的汇总,0,0,5、陆地形状墨西哥暖流南赤道暖流北赤道暖流巴西暖流墨西哥湾暖,7,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,0,0,0,0,30,0,30,0,30,0,30,0,60,0,60,0,60,0,60,0,赤道低压,副热带高压,副热带高压,副极地低压,副极地低压,2,、,北半球,中高纬海区：以副极地为中心,40,0,S:,西风漂流,南极环流,4,、,北印度洋：,（逆）,大洋东侧：,寒,流,大洋西侧：,暖,流,北：,顺,南：,逆,顺,逆,大洋东侧：,暖,流,大洋西侧：,寒,流,3,、,南半球,中高纬海区,:,寒,流,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,8,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,顺,顺,逆,逆,顺,逆,逆,大洋东岸 流大洋西岸 流以 海 区中心,9,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,逆,逆,逆,南极四周是,_,南半球：,绕极环流,（,逆,时针）,逆,北半球： 时针方向流动大洋西岸 流大洋东岸,10,第6章-海流与气候课件,11,二、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。,二、海流对温度影响1.对热能进行经向重新分配：,12,三、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。,三、对降水和雾的影响,13,四、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：,010,S,，,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。,四、海温异常和厄尔尼诺现象,14,（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。,（5）强度划分,15,（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。,（二）气压场的变化南方涛动,16,2.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。,2.南方涛动指数（SOI）：塔希提岛与达尔文之间的标准海平面,17,（三）海温和气压的变化,ENSO,1. 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。,（三）海温和气压的变化ENSO,18,第6章-海流与气候课件,19,（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,（1）正常状态,20,（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,（2）厄尔尼诺异常状态,21,（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）拉尼娜异常状态,22,3. 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？,3. 待探索的问题 主要的、直接的原因来自于赤道太平洋上偏东,23,（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。,（四）厄尔尼诺对大气环流和气候的影响,24,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,左图是正常时太平洋的状况，而右图则为El Nino现象发生时,25,1997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。,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,26,与厄尔尼诺相关联的降水和温度分布型,与厄尔尼诺相关联的降水和温度分布型,27,（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）澳大利亚大范围干旱,28,3.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，,3565,N,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。,3.厄尔尼诺与东亚冬季风的相互作用,29,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。,厄尔尼诺事件的定义标准 为了更加充分地反映赤道中、东太平洋的,30,