目前移动冷水温暖纬度
图1.6。热带辐合区,由赤道带上升空气加热
空气下降远
空气上升最大加热区从太阳在头顶
空气下降远地球是旋转,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。当风来自一个稍微更高的纬度,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,因为它是获得留下风遵循侧向弯曲的路径。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”,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。
尽管它已经开始向赤道,这风不会到达那里,因为科里奥利效应把它横盘整理。最终吹向西的两个平行带风,一个赤道带的两侧(图1.7)。这些是信风,所谓的因为在天的航行,商船可以依赖这些风直接带他们穿过海洋。
另一个相关的效应”埃克曼螺旋科里奥利效应”——当一个风弯的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拖风随着地球旋转,取消了科里奥利效应(图1.7 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,而云上面被吹方向不同。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。
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的吹过
图1.7。(一)科里奥利效应。埃克曼螺旋(b)。
还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,还有另一个对流室上升和下沉的空气外的北部热带带,像一个齿轮由推动对冷却空气,再下沉。第三个对流室坐落在每一个波兰人。
在热带地区,空气往往将主要在巨大的“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幅下降的糖浆倒入锅里的水。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。
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(9至12公里高度)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风急流。他们“摆布”的低级气团像棋子一样。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。
1.3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,洋流只因为存在风吹他们前进,推动水的摩擦。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会弯曲轮由科里奥利效应。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效应发生在大气中。
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。
1.3.1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。风和水流反弹的西部盆地,并开始头远离赤道。因为他们是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,跟随这些海洋环流的外层部分,并帮助推动,是由较大的温度对比创建作为洋流移动向极和冷却。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击南美洲南端的侧击。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”。
1.3.2风和洋流推一个
正如我上面所说的那样,表面洋流由风驱动,但在某种程度上的风是应对压力和温度差异由洋流。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,还受到另一个机制,温盐环流。
1.4的温盐环流
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。例如,在水域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的表面(图1.8和1.9)。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,放弃其热的风在欧洲东部。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。这些管道在海上浮冰之间的空间形式在寒风跳过整个表面。到达底部,沉没海域成功形成一个离散层,最终通过世界上所有的海洋盆地传播(图1.8 b)。
有几个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、温度与盐度之间的平衡、化学和在自己的特定的方向旅行!
几乎世界上所有的深海waters-those低于约300 metres-are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
图1.9。海洋环流。
更深的水域那么冷呢?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其他温度而不是被充入深海,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)整个深海轻微12°C而不是3°C。为什么?也许是因为沉水的“喂养”不仅发生在寒冷的海洋sub-polar下来热带,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。
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”。
1.1温室效应
如果没有天然的温室效应气体在大气中,地球的温度自然会平均大约-200 c到-300 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,二氧化碳是建立以每年1%的速度因为它被释放ios版雷竞技官网入口 世界各地的燃烧和森林间隙(第7章)。它将达到两倍的浓度在250年前一段时间在21世纪中叶。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(见第2章和第3章)。降雨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。因为在之后的章节中讨论的许多“反馈”的这本书,植被的变化可能本身放大一个初始气候的变化,导致比本来会发生更大的变化(图1.10)。raybet雷竞技最新
可见光线通过地球变暖
可见光线通过地球变暖
图1.10。温室效应是如何工作的。(一)来自太阳的可见光
但有些红外线从地面通过捕获和由气体在大气中反弹
的气氛。(b)的一些红外线离开地球表面吸收和发回地球。
1.5大HEAT-TRANSPORTING机器
的降低温度向两极形成了地球气候的基本模式。raybet雷竞技最新但这种模式极大地改变了全球环流的两种液体:空气和水。保理的流通的空气和水使我们能够更详细地了解当今的气候模式。raybet雷竞技最新
一个有用的方法世界气候循环的是把它看成一个heat-transporting机raybet雷竞技最新器,将热量从热带和移动到高纬度地区。它的运动温暖的海洋电流,运动风和空气质量(那些伟大的“斑点”的空气),在表面移动。
热量传递不仅很容易测量的温度(称为“明智”热,因为它可以很容易地“感觉”),而且在“潜热”的形式。这潜热是出来只有如果你想隐藏的能量降低湿空气的温度,直到出现雾的水滴。当你试图冷却,空气温度下降,但以最快的速度远不及你所期望的,因为水蒸气冷凝液滴散发热量,使空气温暖。
如果不是因为这个运动热量在空气中质量和洋流,高纬度地区将远远比他们实际上更冷。热传输从热带地区“补贴”的高纬度地区,高达40 - 60%以上来自太阳的热量,他们(和纬度越高,更重要的是这些热量补贴)。这种消耗的热量从热带地区也让它们冷却器比其它方面。
的地方靠近海洋的高纬度地区,和接收特别强劲洋流从热带地区,可以很多比不暖和。一个暖流被称为墨西哥湾流(上面提到的)跨越大西洋从加勒比地区,乃至欧洲西北部。主要是因为墨西哥湾流,英国有一个比新斯科舍省,温暖的气候平均的加拿大在同一纬度在大西洋的西侧。raybet雷竞技最新1月在英格兰,保持绿色的草和棕榈种植在户外,因为冬天很温和。整个冬天都在新斯科舍省雪深藏,和温度可以下降-■40°C。正如上面提到的,部分原因,向北墨西哥湾流流如此强烈和携带如此多的热量,它本质上是“吸”向北的沉水在北大西洋温盐环流。
有一个类似“湾流”到达北美西部的(例如,在多雨的温哥华岛),有一个非常温和的气候比严冬的库页岛在同一纬度/日本北部太平洋西边。raybet雷竞技最新然而,由于没有强大的海洋中下沉区拉它,它对气候的影响并不如在北大西洋。raybet雷竞技最新
高纬度地区隔绝的地方热带气团和温暖的洋流等往往是特别寒冷的在一年的大多数时间。最极端的例子是南极洲。从世界其他国家的切断的带旋转水流和风称为“咆哮西风带”。这可以防止很多传热的较低的
纬度,所以南极冷比北极地区接收气团和温暖的洋流从低纬度(图1.11)。
在一些地方特别寒冷地区海岸的海洋就使得内陆气候差异。raybet雷竞技最新虽然新斯科舍省热处于不利地位,因为它不接收墨西哥湾流,寒冷的气候被添加到一个寒冷的海流,沿着格陵兰岛的西侧,将水直接从北极附近。raybet雷竞技最新在北美的另一边,在加州的旧金山,非凡的气候几乎永远不会热,几乎从来没有霜要么由于上升流区酷的海岸海洋深层水。raybet雷竞技最新类似的酷上升流区发生了秘鲁海岸,它带来了极端干旱的阿塔卡马沙漠(见下文)。
1.5.1“大陆”的气候raybet雷竞技最新
内陆地区在高纬度地区倾向于经验宽温度的季节性波动,因为它们切断的放缓的影响的海洋。海域有一个非常高容量储存加温,使体温年内不会出现如此大的差异(图1.12)。相比之下,土地冷却或加热更迅速。内陆地区得到海洋影响力和更少的摆布收到不同的热量太阳角天在一年的不同时间长度。因此,在这样的地方可以极端温度的季节性差异(图1.12 b)。南极洲以外的地球上最冷的冬天不是在北极,而是发生在西伯利亚东北部的内部,因为它从海洋隔离。这就是所谓的“大陆”气候,接受小热量从遥远的海洋,气候变暖raybet雷竞技最新大气中水蒸气释放热量。冬天的最低温度记录在西伯利亚东北部是刺骨的-68°C。然而,矛盾的是,同样的西伯利亚也有夏季温暖的一部分;温度可以超过30°C。夏季温暖是相同的结果从冷却factor-isolation海洋风,不到达西伯利亚的内部边缘周围的海洋。
在较小程度上,大陆气候raybet雷竞技最新广泛的季节性温度波动在加拿大和美国中部,东欧和中亚地区。
海洋性气候raybet雷竞技最新
温度
春天夏天秋天冬天
b)大陆性气候raybet雷竞技最新
温度b)大陆性气候raybet雷竞技最新
温度
1.5.2的降水模式
不仅温度模式取决于洋流和大风。模式在潮湿或干燥的世界上大部分地区的陆地表面可以被理解为一个循环的产物。
例如,为什么热带地区很潮湿吗?就像温度一样,这是最终的结果太阳角。乐队的上升气流沿着赤道(热带辐合带或ITCZ)发生由于强烈的太阳能加热,从太阳在头顶。加热空气的对流,这上升气流吸入潮湿的海洋风和水蒸发从森林。当它冷却的空气上升时,水滴凝结出云层,然后下降了。这就给了潮湿的热带热带雨林气候raybet雷竞技最新下面。
赤道的热带地区一个典型的早晨开始清晰和阳光明媚的。太阳爬高高的挂在天空,天变热,但云午后开始构建覆盖天空,太阳的热量出发大气中对流。最后,下午晚些时候的热雷雨天坏了,离开空气清新温和,植被与雨潮湿。
数百公里更远的北部和南部,抬到高处的空气在ITCZ下降回到地球。它已经失去了水分,下跌那样雨第一次起来从表面上看,现在它也变暖下降(图1.13)。空气已经干燥,气候变暖使它持有少量的水蒸气
图1.13。热带地区的到了人工降雨机是如何工作的。ITCZ的加热使水凝结出来,随雨。当空气再次降临,没有水蒸气能凝结出来,有一个干旱的气候raybet雷竞技最新。
下沉的空气外上升气流在赤道热带给干了多雨气候raybet雷竞技最新raybet雷竞技最新
潮湿的空气从海
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