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海—氣相互作用

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—氣相互作用是指海洋與大氣間各種物理量的交換、各種尺度運動間的相互影響、相互制約和相互適應的過程。

  海—氣相互作用是指海洋與大氣間各種物理量的交換、各種尺度運動間的相互影響、相互制約和相互適應的過程。海洋和大氣是地球上兩種密度不同的流體,其間有著廣闊的交界面,構成相互作用的耦合系統。其相互作用,首先表現在交界面上各種物理量的交換,包括熱量、動量、水分、鹽粒、塵埃和其它微粒物質及二氧化碳氣體和電荷等的交換。由於海洋和大氣的物理特性不同,它們在相互交換和全球能量的收支中所起的作用也不相同。海一氣之間的熱量水分交換過程,主要是海洋向大氣輸送熱量和水分的過程。鹽粒交換也主要是海洋向大氣輸送。大氣是海一氣系統中比較多變的成員。運動著的大氣,不斷通過海面將動能輸送給海洋。同時,大氣的運動狀況不僅能影響海水的水平輸送,而且能引起海水的鉛直輸送。大氣的熱力層結、雲量及其分佈,也能影響海面對太陽輻射的吸收和海一氣間的熱量交換,從而影響海洋的熱狀況和溫度分佈。海洋與大氣間的相互作用,包括各種時間和空間尺度的過程:①小尺度相互作用;②天氣尺度相互作用;③行星尺度相互作用。已經發現,在主要洋流區,如大西洋上的灣流區和太平洋上的黑潮區及赤道東太平洋區(稱為赤道冷水帶),海洋和大氣間的相互作用最為激烈。海洋向大氣加熱狀況的變化,往往可持續幾個月甚至一年以上。其空間尺度可達數千公里,與大氣活動中心的尺度相當。大氣活動中心和某些天氣系統,如太平洋高壓、阿留申低壓、熱帶輻合帶和東亞沿岸西風槽的位置和強度,及平均經圈環流和緯圈環流的強度等,都明顯地受到海洋狀況的影響。海洋不僅影響其局地上空的大氣,而且還與大範圍的天氣氣候相關聯。許多異常氣候往往在海洋上出現先兆,因而海面溫度已成為長期天氣預報的一個重要指標。異常的大氣環流對海洋也有顯著的影響。它可造成異常的海水輸送、輻散、輻合和鉛直運動,形成異常的海面溫度分佈。厄爾尼諾現象是大尺度海洋環流和大氣環流相互作用的明顯例子之一。兩極和高緯度地區的海冰對氣候也有顯著影響。海一氣相互作用的研究,已經從現象的揭露發展到對相互作用的機制和理論的研究。

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