海洋作為地球水圈的最重要組成部分,同氣候系統(tǒng)各圈層之間存在著相互依存、相互作用的關(guān)系,是控制地球表面的環(huán)境和生命特征的一個(gè)基本環(huán)節(jié)。海洋對(duì)于氣候的形成及其變化影響非常大。到達(dá)地球的大部分太陽(yáng)輻射落在海洋上并被海洋吸收。由于海洋的質(zhì)量和比熱很大,它們構(gòu)成了一個(gè)巨大的能量存貯器。海洋巨大的熱慣性使得海面溫度的變化比陸面溫度的變化小得多,它對(duì)大氣溫度的變化起著緩沖器和調(diào)節(jié)器的作用。如果全球100米厚的表層海水降溫1℃,放出的熱量就可以使全球大氣增溫60℃。
海洋也是大氣中水蒸氣的主要來(lái)源。海水蒸發(fā)時(shí)會(huì)把大量的水汽從海洋帶入大氣,海洋的蒸發(fā)量大約占地表總蒸發(fā)量的84%,每年可以把36000億立方米的水轉(zhuǎn)化為水蒸氣。因此,海洋的熱狀況和蒸發(fā)情況直接左右著大氣的熱量和水汽的含量與分布。同時(shí),海洋還吸收了大氣中40%的二氧化碳,而二氧化碳被認(rèn)為是導(dǎo)致氣候變化的溫室氣體之一。
在熱帶地區(qū),由于存在著更強(qiáng)的直接太陽(yáng)輻射,在海洋中形成了能量的盈余,赤道附近的水溫顯著地高于高緯度海區(qū),所以在海洋中導(dǎo)致暖流從赤道流向高緯度、冷流從高緯度流向赤道的大尺度循環(huán),從而引起能量的重新分布,使得赤道地區(qū)和兩極的氣候不至于過(guò)分懸殊。除了海流把貯存的一部分能量從熱帶輸送到較冷的中高緯度外,也以感熱和潛熱的形式向大氣釋放能量,并向大氣提供大量的水汽。當(dāng)海面的水汽凝結(jié)成雨雪降落到所有大陸表面成為地球表面淡水源泉的時(shí)候,海洋就已經(jīng)參與到地球表面的水循環(huán)當(dāng)中。
除了暖流與寒流對(duì)氣候的直接影響外,洋流對(duì)氣候的影響還表現(xiàn)在另一方面,即當(dāng)某一洋流減弱或增強(qiáng)時(shí),洋流經(jīng)過(guò)地區(qū)的氣候也會(huì)隨之改變??茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn),由于冰川融化、降雨量增加以及風(fēng)向變化等原因,大量淡水流入北冰洋造成北大西洋暖流減弱。科學(xué)家認(rèn)為,北大西洋暖流的變化,將影響到陸地的溫度,從而影響氣候的變化。近年來(lái)人們談?wù)撦^多的厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象,便與上述情況相似。
海洋覆蓋地球表面積的71%,占地球全部水資源的97%,若以體積衡量,海洋占據(jù)了生物在地球上所能發(fā)展空間的99%。人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展、每個(gè)人的生活,以及所有地球生命都依賴(lài)于健康的海洋。海洋不僅向我們提供了重要的食物資源,同時(shí)還處于全球氣候系統(tǒng)的核心,它影響全球氣象和氣候,調(diào)節(jié)大氣濕度和各種氣體的濃度。
本作品為“科普中國(guó)-科技前沿大師談”原創(chuàng),轉(zhuǎn)載時(shí)務(wù)請(qǐng)注明出處。
關(guān)注【深圳科普】微信公眾號(hào),在對(duì)話(huà)框:
回復(fù)【最新活動(dòng)】,了解近期科普活動(dòng)
回復(fù)【科普行】,了解最新深圳科普行活動(dòng)
回復(fù)【研學(xué)營(yíng)】,了解最新科普研學(xué)營(yíng)
回復(fù)【科普課堂】,了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書(shū)籍】,了解最新科普書(shū)籍
回復(fù)【團(tuán)體定制】,了解最新團(tuán)體定制活動(dòng)
回復(fù)【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀(guān)鳥(niǎo)知識(shí)】,學(xué)習(xí)觀(guān)鳥(niǎo)相關(guān)科普知識(shí)
回復(fù)【人工智能】,了解更多人工智能活動(dòng)詳情