为什么气候变化从一raybet雷竞技最新个地方到另一个
从本质上讲,有两个主要原因raybet雷竞技最新气候变化从一个地方到另一个地方;首先,从太阳的能量,第二个循环的大气和海洋携带热量和水分从一个placc到另一个地方。
的一个主要因素决定的相对温暖的气候raybet雷竞技最新太阳高度角在天空中。几乎直接太阳照耀在地球的赤道,因为太阳的赤道坐在直接飞机内太阳系。所以,如果你站在赤道在一天的中间部分,太阳通过直接的开销。在高纬度地区,比如在欧洲或北美,你会站在地球的曲线,所以太阳在天空总是低。离赤道越远。较低的太阳保持直到两极白天几乎只在地平线上。
太阳在头顶给更多的能量比如果太阳表面在一个角度。这更像是闪亮的手电筒下来到一个表上。拿着手电筒向下指向桌上,你有一个强烈的光束表面上。但把它在一个角度和光线分散在桌面上和弱得多。如果太阳高挂在天空,大量的光能量达到每平方公里的地球表面和大气变暖。如果太阳在天空很低,能量是挥霍在土地;有更少的能量落在相同的单位面积(图1.1)。这往往会使两极寒冷比热带地区,因为他们从阳光获得更少的热量。
第二个因素有关太阳角,这有助于使高纬度冷却器,是大气的深度,太阳光线必须通过在地球表面。因为在高纬度地区太阳在天空中较低,它在倾斜的路径穿过大气层。在这个角度,光线必须通过较长的距离通过更多的气体,灰尘和烟雾。这让更多的太阳能量远离表面,并迅速吸收大气中的高是失去了再次进入太空。认为太阳是多么脆弱在日落前水槽下方视野所以脆弱,你可以直接盯着它。昏暗的落日是一个例子,它有发光的效果较长的路径大气,吸收和散射太阳的光才能到达表面。所以,太阳在天空中越低,时间越长是它的路径穿过大气层,和更少的能量到达地面。
太阳的光束从上面
光分布在大面积集中在小面积
太阳的光束分布在表面
只有在热带地区上空是太阳全年开销,提供最大的能量。这就是为什么两极的温度比热带地区的关键。
今年赛季弧也基本上相同的太阳角影响的结果(图1.2)。地球是绕着它的轴旋转的太阳在一个轻微的角度,在一个年度轨道的一部分,北半球是倾斜的,所以太阳在天空更高;得到更多的能量。每年的这个时候,将北方的夏天。同时,南半球获得更少的能量是由于太阳被降低。在另一半,南半球获得青睐,这是南方的夏天。添加这些影响太阳角是一天长度;“冬季”半球在晚上的时间,因为太阳低花更多的时间地平线以下。这增加了coldness-the白天太阳的温室效应持续时间更短,bccause白天时间变短。
为什么山冷
通常如果你爬上一座山,空气变冷。温度会下降约0.5摄氏度每几百米上升,尽管这确实有所不同。降低的速率温度w i高度callcd“递减率”。直减率往往是少如果空气潮湿,如果空气干燥。一般来说,每10米高山上气候相当于旅行约15公里向两极。不同温度的下降与纬度、太阳角文档不能解释为什么高海拔一般冷。山的相对冷淡的副产品,大气作为一个毯子,让太阳的光,但阻止热量流失进入太空在温室(sec盒1.1节
为什么山的上部分是冷。一层薄的温室气体会导致他们失去热量迅速。
因为他们伸出到大气中,山顶上的毯子上面少了,所以他们都是寒冷的。
然而有些例外的模式温度与海拔下降:山弧的mid-altitudes温暖的地方海拔平均比最低的。这发生在封闭的山谷之间的山脉,那里并没有太大的风。晚上,冷空气从山坡上倾向于排水流体进入山谷,和积累。水平略高于这寒冷的空气排水顶部,有一个可以温暖,温暖mid-altitude带raybet雷竞技最新气候的植物比下面的山谷(图1.4)。Mid-altitude温暖带这样经常发生在奥地利阿尔卑斯山,例如。
如何mid-altitude温暖带形式。寒冷的空气流是“河流”上斜坡的山,并填满山谷。上方的顶部积累了寒冷的空气,温度是温暖的。
冷却器温度的一般模式不仅发生在山区,海拔越高,但从本质上说,穿过大气层,因为相同的因子a薄毯子温室气体的高。如果空气从表面上升是由于太阳的加热,它会上升,冷却,由于这个因素。另一件事会使它很酷的是,它上升,膨胀,到薄上atmosphere-an扩大气体总是热。如果上升空气潮湿,冷却可能会导致它凝结水滴云,然后也许雨滴落回到地球。
风和洋流:大气和海洋
太阳的能量差异受到表面强大的风和全球环流模式水流。这个循环,最基本的特性和其他几乎所有的主要驱动力,是一个宽泛的沿着赤道带的上升气流。这被称为热带辐合区,或简称为ITCZ。内的空气ITCZ上升过程称为对流;强烈的热带阳光加热陆地和海洋表面和海洋上空的空气温暖和扩展。大部分的长带,扩大空气上升到大气中柱,吸在地面附近的空气侧取代空气已经兴起。本质上是相同的对流的过程发生在一个锅里的汤热板加热,或一个房间内空气加热器的温暖;任何流体对流空气或水是否能显示如果治好了。ITCZ的区别,在于它是对流发生在一个巨大的规模。向上因为空气被吸走,这意味着在地面气压降低ITCZ是空气压力低的区域,它将测量地面的晴雨表。
什么上升下降,空气上升沿赤道最终冷却和下沉北或几百公里南部的赤道。这两个皮带的下沉的空气从上面压在地上,征收更高的压力在表面向下推。
沉落在这些热带高压外的空气带被吸向赤道回到地面,更换空气上升高于被太阳加热。这将是容易的风blowing回到赤道采取简单的南北道路;这毕竟是最短的距离。但是地球是旋转,每24小时旋转赤道有很多远比两极周游。所以,你越接近赤道,你旅行是地球转得越快。当风来自一个sliuhtlv hiaher纬度,它来自一个旋转的地球的一部分,比较慢。临近赤道,它被“留下”——接近赤道,它越落后。所以。因为它是留下风遵循一个侧向弯曲的路径。这种滞后影响地球自转速度与纬度的差异被称为“科里奥利效应”,以及任何风和洋流移动不同纬度之间将会受到它的影响。例如,这也解释了为什么飓风旋转。
热带辐合带,皮带由赤道太阳上升的空气加热。
空气下移空气上升区空气最大更远更远的地方直接从太阳被加热的开销
尽管它已经开始向赤道,这风不那里bccausc科里奥利cflcct把它横盘整理。最终吹向西的两个平行带风,一个赤道带的两侧(图1.6)。这些是信风,所谓的因为在天的航行,商船可以依靠这些风carrv大洋彼岸的直。
还有一个相关的风——“埃克曼螺旋”——当一个弯曲的科里奥利效应吹过大地的粗糙表面,地球的摩擦表面的记得下面旋转以不同的速度——将拖风随着地球旋转,canccling出科里奥利cflcct(图1.6 b)。这导致风向改变地球表面附近,由地面的部分原因风可以吹向一个方向,而云上面弧被在一个不同的方向。最近的地面和空气之间的空气上面,风会吹一个中间角;这是“弯曲”。越接近表面弯曲当然就越多。
弧有许多其他方面,全球大气环流模式。太多的正确描述在这本书主要是关于植被。例如,还有另一个上升和下沉的空气对流ccll外的北部热带带,像一个齿轮w鞋跟由推动对冷却空气,再下沉。第三个对流室坐落在每一个波兰人。
在热带地区,空气也主要是在巨大的“斑点”的形式数百英里宽。这些被称为“空气质量”。空气质量是空气仍然保持数天或数周时形成一个特定的区域,冷却或加热,之后才开始疏远形成。你可能认为一个气团像大一滴蜜糖倒进锅里的水。它会分散,并将横向与周围是什么。空气质量和空气之间的碰撞区,进入被称为“面前”。前经过时,你会得到一个天气的变化,而且经常下雨。
高海拔风向(b)的控制科里奥利效应
高海拔风向(b)由科里奥利效应
但是拖表面附近的风改变方向跟随地球的旋转部分n是吹过去
从某种意义上说,个人移动气团的详细模式由薄带控制的高海拔风(3至12公里海拔)在大气中在极地区域的边缘,而且在低纬度地区的空气ITCZ开始下行。
这些eastward-trending风弧急流。他们“摆布”的低级气团像chcs picccs。副热带急流和极地的地方在每个半球。让四个急流。急流的水来自空气上升到他们向极方向移动,他们由科里奥利力推动东因为空气来自faster-rotating低纬度地区。
海洋循环
就像风穿过大气层,在海洋中都有气流。这些太运输大量的热量从赤道向高纬度地区。在大多数情况下,洋流只存在因为风吹,把水摩擦。但风吹的一部分原因是表面有温度差异,温度和洋流有时会带来这样的对比(特别是如果有上升流的冷水下面)。所以水流因为风吹过,风可能因为相同的温度对比所带来的水移动!
风撇在水的表面将推动顶层电流在一个特定的方向,如果它走向或远离赤道当前最终将凝胶弯圆科里奥利效应。因此,例如,在每一个世界主要海洋盆地有eastward-curving电流旅行从赤道,因为这种机制(见下文)。但低于当前的表面弯曲的科里奥利效应,更深层次的接触的一部分电流被下面的水边。,拖着移动它沿着地球是旋转的方向。所以因为这个拖,这深水海洋中最终在一个稍微不同的旅行方向。越深,越电流转移的角度通过拖拽水中,和海洋中不同层可以完全不同的方向。这是相同的埃克曼螺旋发生在大气中。
风吹快但每体积空气不很热。海水的载热能力大得多,但比风洋流移动更慢。事实上,洋流和风力都是重要的运输在地球表面的热量。
海洋环流和“咆哮西风带”(或愤怒的年代)
全球海洋环流的最突出的特征是运行在大型循环电流,称为环流。他们开始西迁的热带地区,曲线圆向东更高纬度地区的每一个海洋盆地,最终返回到热带和完成一个循环。
这些环流源自强大的贸易向西方风外热带地区。风推动的海洋表面这些电流产生。但是为什么一个海洋环流最终转身向东流动?这是因为洋流是撞在海岸的海洋盆地的西国贸易西沿着赤道风。风和水流反弹石油"西部盆地,并开始头远离赤道。因为他们弧带着相同的旋转速度赤道区,科里奥利效应弯曲转向东方,斜对面的海洋向高纬度地区。
风,这些外部的部分海洋环流,帮助推动他们,是由较大的温度对比创建作为洋流移动向极酷石油”。在南半球这些被称为风咆哮西风带,由西向东吹南非和南部的塔斯马尼亚,和打南美洲南端的侧击。昵称,一代又一代的水手们给这些风来自于他们的权力和他们倾向于把风暴,和他们保持在40年代纬度。在北半球,相当于带风坐落在50年代及60年代低,冰岛,不列颠群岛,挪威西南部海岸。这些风,即使狂风暴雨的,被称为“愤怒的五十年代”。
风和洋流推
正如上面我暗示的,surfacc洋流电弧由风驱动,但在某种程度上的风弧应对压力和温度diflercnccs creatcd由洋流。所以这是一个相当复杂的圆形“鸡生蛋还是蛋生鸡”的情况。
实际上,有一些特殊的北大西洋环流,除了赤道信风的推动,这部分解释了为什么它是强大到足以产生激烈的年代。以及被推,由另一个机制,也是拉动thcrmohaline循环。
温盐环流
洋流不只是表面上移动。在一些地方,上层海水下沉到海洋深处。发生例如北大西洋格陵兰、冰岛和挪威。表面水下沉,这发出了一个“河”的地表水进入深海。一个类似的过程发生在南极洲附近海域沉没,在一小块地中海(南边的马赛,法国)在冬天。
这些水域沉没的原因是他们是密度比周围的海洋。但是为什么他们的密度?这主要是由于他们的高盐含量。一个密集的盐水溶液倒入一碗新鲜的水,它会沉直降到底部,和同样的原则适用于这里。这些密集的,咸的海水来自区域进行大量蒸发,因为气候炎热。raybet雷竞技最新水的蒸发留下一个更集中的盐溶液,这是整个的关键机制。所以。例如,水的北大西洋环流来自墨西哥湾流,从加勒比海。被热带的太阳加热,它已经失去了大量的水通过蒸发。水蒸气运输走后,剩下的海水是咸和密集的树叶在其路径向北穿过大西洋surfacc(图1.7)。但是水还没有足够密集沉因为墨西哥湾流依旧温暖运输向北。温水往往比冷水密度较低。即使它是咸的,额外的温暖使其密度很低,它仍然可以浮动在下面不太咸但冷水。
只有当它到达北部高纬度地区的水湾流大幅降温,放弃其对Hurope热风东。因为它冷却,墨西哥湾流的水现在左比周围的水重和最终下沉,“管道”的下降水约一公里,到海底。这些管道往往形式在海上浮冰之间spaccs寒风跳过整个表面。到达底部,沉没海域成功形成一个离散层,分散到世界上所有的海洋盆地。
大西洋温盐环流。相对含盐的温水(a)北来自热带地区,然后(b)冷却ofTand沉落到深海,拉更多的水在它后面。
弧有几种不同的下沉区域给水到深(北大西洋只是其中之一),和他们每个人都产生自己的水的质量。这些不同的水域坐在另一个的上面一种“夹心蛋糕”安排,显示在一个截面穿过海洋。每一层都有自己的密度、温度和盐度的平衡,化学和在自己的特定的方向旅行!
几乎世界上所有的深occan waters-those低于约300 metres-arc冷(大约2到4 C),尽管大部分的海洋面积是温暖的。甚至在热带地区,地表水温度可能32°C,水低于300米深度是冷的在国内冰箱。那么为什么这些更深的水域那么冷吗?因为他们来自水下沉在高纬度地区冬季,当海面是冷的。如果其他温暖的海域在其他温度而不是被填充occan深处。海水会反映其特定温度下的质量。
事实上,在其他时间在过去的(例如,早始新世时期,大约在5500万年前)整个深海愉快warm-18-20目前C而不是3°C。为什么?因为沉没的“feeding1水一定是发生在寒冷的海洋sub-polar但在热带,从目前类似于阿拉伯湾地方温暖但盐水(由蒸发浓缩)溢出至印度洋。这个相反的循环系统做了什么气候?raybet雷竞技最新气候科学raybet雷竞技最新家们也不知道,真的。但这或许能帮助解释全球变暖在这种时候,一个世界,例如,棕榈树和鳄鱼生活在两极附近。
温室效应
大气中吸收热量,通过这一过程称为“温室效应”。气体在大气中主要是对可见光透明,这是主要形式的太阳的能量到达地球。但许多这些相同的气体的强烈吸收地球表面的不可见的红外线辐射松热回空间。的红外线被大气中的气体分子被发送回了地球(红外线)再次被地表吸收的地方,帮助保持温暖。这就是所谓的“温室效应”。
如果没有天然的温室效应气体在大气中,地球的温度自然会是大约-20 C平均到-30 C。因此这种额外的在保持地球变暖是非常重要的在一个温和的温度。
目前有很多的担忧在不断增加大气的水平由于人类活动的温室气体。例如,二氧化碳是建立在以每年1%的由于它发布的世界各地的化石燃料的燃烧和森林间隙(第7章)。它将达到两倍浓度在250年前在mid-21世纪一些时间。令人担忧的是,增加的背景值和其他温室气体会导致全球主要气候变化在未来世纪。raybet雷竞技最新可检测变暖似乎已经发生和可能是,这将加剧。由于植物强烈受到温度的影响,全球变暖可能会改变生物群落的分布。降雨量的变化而导致的大气热量平衡和循环的改变也可能是重要的。
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