海洋覆盖了地球表面积的71 投稿:沈瘨瘩

海洋覆盖了地球表面积的71%,储存着97%的水资源,是气候系统的关键组成部分之一。海洋是地球气候系统最有力和最直接的调节器,对气候平均态的形成和各种尺度的气候变率都发挥着显著的调制作用,特别是在当前全球变暖的气候背景下。 由于海洋和大气的物理特性不同…

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海洋覆盖了地球表面积的71%,储存着97%的水资源,是气候系统的关键组成部分之一。海洋是地球气候系统最有力和最直接的调节器,对气候平均态的形成和各种尺度的气候变率都发挥着显著的调制作用,特别是在当前全球变暖的气候背景下。

由于海洋和大气的物理特性不同,它们在相互交换和全球能量的收支中所起的作用也不相同。海-气之间的热量水分交换过程,主要是海洋向大气输送热量和水分的过程。盐粒交换也主要是海洋向大气输送。大气是海一气系统中比较多变的成员。运动着的大气,不断通过海面将动能输送给海洋。同时,大气的运动状况不仅能影响海水的水平输送,而且能引起海水的铅直输送。大气的热力层结、云量及其分布,也能影响海面对太阳辐射的吸收和海-气间的热量交换,从而影响海洋的热状况和温度分布。

受重力作用下高纬稠密水团的下沉和低纬较轻水团的上升驱动的,其水输送量约占全球大洋的90%;因为海水的密度主要由温度和盐度决定,所以这种由密度梯度驱动的深层洋流,被称为“温盐环流”。当代大洋温盐环流以大西洋输送带环流为特征。在北大西洋副极地海域,冬季强烈的辐射冷却,导致海冰形成并扩展,冷却作用和海水结冰时盐析作用的共同影响,使表层海水密度骤增,海洋层结出现不稳定,对流发生,冷而咸的水团下沉,位能转换成动能,在一定深度上,向着赤道方向流去,期间低纬加热作用令海水密度减小而逐淅上翻;随后,在相对较浅的深度上,从低纬流回高纬,从而构成闭合环流。全球温盐环流示意如图2所示,图中,白带表示大洋表层的暖流,蓝带表示底层的冷流。图中显示温盐环流在北大西洋沉降到底层,而这环流圈的表层和底层都与印度洋及太平洋相连接;输送带在印度洋及太平洋的详细结构在目前尚未完全确定。

约12900年前,当时正值冰期后期,全球气候逐渐回暖,但这一变化趋势却被突如其来的持续1300年的寒冷期打断,后称这一时期为“新仙女木”时期。研究发现,在“新仙女木”时期初,北半球大陆地区的平均温度曾剧降70℃,而在此时期末又陡升100℃。

在大西洋地区中,这种海洋环流输送的热量非常大,例如在西北欧和冰岛之间,输入的热量与该地区在海表收到的太阳辐射相近。这也是这什么北欧地区冬季比同纬度的西伯利亚温度偏暖的主要原因。有些科学家估计,一旦这种环流停止,北欧的温度将比现在降低10℃左右。

大西洋温盐环流翻转这一因素,控制着淡水输入北大西洋,从而在百年尺度上会导致全球温度3~5℃的升高,并伴随着区域变冷、海平面上升、热带辐合带转换等影响。

虽然目前科学家们认为温盐环流在未来100年不会中断,但是现在已经观测到由于极地冰川的融化,高纬度降水的增加,温盐环流正在减弱。IPCC9个海洋模式对温盐环流做了未来100年的预测。大部分模式都显示温盐环流会越来越弱。这种潜在的威胁越来越大。如果人类继续超负荷地开发地球资源,加剧这种增暖的温室效应,那么温盐环流的关闭必将提前到来,那时就是全人类的灾难。

至于“温盐环流”的停滞是否会引发“冰期来临”尚无定论。目前科学研究的确表明,“温盐环流”消亡会导致地球北半球中高纬度地区温度下降,甚至达到冰期的程度;但是同时它也会使赤道地区进一步变暖。

海洋覆盖了地球表面积的71%,储存着97%的水资源,是气候系统的关键组成部分之一。海洋是地球气候系统最有力和最直接的调节器,对气候平均态的形成和各种尺度的气候变率都发挥着显著的调制作用,特别是在当前全球变暖的气候背景下。 由于海洋和大气的物理特性不同…

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