【正文】 10186。N以南 沃克環(huán)流 赤道東太平洋 是 冷水上翻區(qū) 。E 冬季中低緯有 5個西風(fēng)帶槽： 東亞、北美、孟加拉灣、地中海、東太平洋 中緯度 低緯度 低緯度為副熱帶高壓控制 （冬弱夏強(qiáng)，隨季節(jié)南北位移） ☆ 冬季副高弱 —— 其范圍在 20176。~10176。E 北美大槽 —— 60176。E 夏季四個長波槽： 東亞大槽 —— 160176。E 北美大槽 —— 70176。 中高緯 是以極渦為中心環(huán)繞緯圈的西風(fēng)環(huán)流（冬強(qiáng)夏弱），西風(fēng)帶中有“冬三夏四”的平均長波槽。 由于太陽直射點季節(jié)變化和海陸對此響應(yīng)的差異，并末出現(xiàn)環(huán)繞全球的高壓或低壓帶，而是形成若干個高壓或低壓中心。 全球大氣環(huán)流形式（全球尺度）： （ 1）平均經(jīng)圈環(huán)流 —— 由赤道與極地間的能量梯度作用和地球自轉(zhuǎn)的影響所產(chǎn)生的大氣運動； （ 2）沃克環(huán)流 —— 赤道地區(qū)大洋東、西兩側(cè)海水冷暖差異形成的大氣緯圈環(huán)流； （ 3）季風(fēng)環(huán)流 —— 由于海、陸分布及其物理性質(zhì)的不同所產(chǎn)生的熱力差異而導(dǎo)致的。 大氣環(huán)流的主要狀況決定著全球的、區(qū)域的天氣和氣候類型及其變化。 氣候系統(tǒng)正是 通過大氣和海洋的運動實現(xiàn)物質(zhì)和能量的傳輸與轉(zhuǎn)化。 海 氣之間在氣候尺度內(nèi)存在著密切的、甚至是共生的耦合關(guān)系。 在 地面熱源中 ,海洋的潛熱占 50%以上 ,比感熱多兩倍多 (23:7)。 穿過大氣 達(dá)地面的太陽輻射 ,約有 80%被海洋吸收。 1）自然狀況下大氣的溫室氣體由生物過程和海洋過程來調(diào)節(jié)的； 2）人類活動向大氣排放大量的溫室氣體導(dǎo)致自然平衡受到破壞。 溫室氣體 云 與現(xiàn)代平均全球地面溫度 15℃ 相比較的變化 (℃ ) 同現(xiàn)在 同現(xiàn)在 0 無 同現(xiàn)在 32 無 無 21 同現(xiàn)在 無 4 加倍的 CO2濃度 , 其他方面同現(xiàn)在 同現(xiàn)在 (不附加云的反饋 ) 加倍的 CO2濃度 +反饋的最佳估計值 包括云反饋作用 因此， 維持溫室氣體的平衡 是 生物地球化學(xué)循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。 如果沒有溫室氣體 ,地表溫度將較現(xiàn)代低 32℃, 即為 17℃ （現(xiàn)在15℃ ）；如果不考慮云的反射作用 ,地面溫度也將較現(xiàn)代低 21℃ 。 溫室氣體 (H20 、 C0 N20 、 CH 氯氟烴等 )對進(jìn)入地球的太陽輻射影響不大 ,但強(qiáng)烈地吸收地球的長波輻射 ,從而在地球的表面形成一層保溫層 ,使地球所接收的太陽能不會馬上散失 ,而是在其返回宇宙空間之前反復(fù)地加熱地球 ,使地球變得象溫室一樣溫暖 ,即“溫室效應(yīng)”。 3）太陽能在地球系統(tǒng)中滯留的時間 ,與地球的溫室效應(yīng)相聯(lián)系。 2）地球的行星反射率 α, 決定到達(dá)地球的太陽能有多少份額被反射回太空 （云量、大氣氣溶膠、冰雪覆蓋面積、陸地植被、地貌形態(tài) ,以及海陸分布格局等） 。 當(dāng)氣候系統(tǒng)的能量平衡受到破壞 ,將導(dǎo)致氣候系統(tǒng)狀態(tài)的改變 ,即氣候變化。 第三節(jié) 全球變化的主要過程 全球變化的主要過程 ● 氣候系統(tǒng)與水文循環(huán)過程 ● 固體地球系統(tǒng)與巖石圈循環(huán)過程 ● 生態(tài)系統(tǒng)與生物地球化學(xué)循環(huán)過程 ● 人類生態(tài)系統(tǒng)與人類活動過程 □ 地球表面的能量收支平衡與溫室效應(yīng) □ 大氣和海洋環(huán)流 □ 水文循環(huán)與氣候系統(tǒng)中的反饋過程 一、氣候系統(tǒng)與水文循環(huán)過程 氣 候 系 統(tǒng) 氣候系統(tǒng)的 組成 ： 大氣、海洋、冰雪、陸地表面和生物圈。 氣候系統(tǒng)的 驅(qū)動力 ： 太陽能 氣候形成和維持的物理因素 氣候系統(tǒng)的加熱率 風(fēng)、洋流及大尺度渦旋通過對物理量的輸送達(dá)到穩(wěn)定平衡 ,維持一定的全球熱量平衡態(tài)。 □ 地球表面的能量收支平衡與溫室效應(yīng) 氣候系統(tǒng)的加熱率的影響因素有三： 1）到達(dá)大氣上界的太陽輻射的變化（地球軌道要素的影響） ,其變化是引起影響地球能量收支平衡的外在因素。這些因素的改變可導(dǎo)致地球?qū)嶋H接收到的太陽輻射發(fā)生改變。 +108 +7 + 23 溫室效應(yīng) —— 大氣中各種微量氣體對地表長波輻射的吸收決定了地面溫度的變化。 溫室氣體的增減會改變地球的溫室效應(yīng) ,導(dǎo)致地表溫度發(fā)生相應(yīng)的變化。果真如此 ,地球上的水將因此而停止循環(huán) ,地球上的生命也將毀滅。 大氣溫室氣體含量取決于大氣化學(xué)的控制和調(diào)控過程。 □ 大氣和海洋環(huán)流 地面 —— 大氣 熱機(jī)的 主要熱源 大氣從地面獲得的能量是大氣直接從太陽獲得的能量的 。 地面再通過長波輻射、潛熱釋放及感熱輸送的形式傳輸給大氣。 海洋貯藏了地球所接收的太陽能并將其轉(zhuǎn)化為驅(qū)動氣候系統(tǒng)的動力。 ＊ 海洋 主要通過對潛熱和感熱的輸送 推動大氣運動 ,強(qiáng)烈地影響氣候； ＊ 大氣 主要 通過風(fēng)應(yīng)力 將動量送給海洋， 影響海洋環(huán)流。 大氣環(huán)流 傳輸 著 熱量和水分 ,水分的傳輸 影響陸地上降水的分布 、 冰蓋的發(fā)展 以及 海水的鹽度 。 氣候的異常 (如旱、澇 )均與大氣環(huán)流的某種持續(xù)異常有關(guān)。 平均經(jīng)圈環(huán)流主要成員包括： 東、西風(fēng)帶 (包括急流 )和準(zhǔn)定常的槽脊等 。這些中心不僅有季節(jié)變化，而且存在著明顯的年際變化，這些年際變化成為廣大地區(qū)氣候變化的直接原因。 冬季三個長波槽： 東亞大槽 —— 140176。W 歐洲淺槽 —— 40176。~180176。W 歐洲西海岸槽 —— 0176。E 貝加爾湖西部槽 —— 90176。N以南 ☆ 夏季副高強(qiáng) —— 其范圍在 40176。 形成了著名的赤道干旱帶 。S范 圍內(nèi)年降水量僅 500mm左右 。 在西太平洋赤道附近年降水量在 2022mm以上 ， 10186。S附近兩個半球的熱帶輻合帶年降水量高達(dá) 5000mm。 Bjerknes首先 （ 1969） 指出這種東西向?qū)Ρ鹊闹?要性 。 沃克環(huán)流 —— 赤道東太平洋冷水域上空大氣是下沉運動 ， 西太平洋 暖池 上空大氣對流強(qiáng)烈 ， 以上升運動為主 ， 而地面為東風(fēng)信風(fēng) ， 高空對流層上層為西風(fēng) ， 形成一個閉合的東西向環(huán)流圈 。 季風(fēng)環(huán)流 ☆ 季風(fēng)的基本概念 以一年為周期，大范圍地區(qū)的盛行風(fēng)隨季節(jié)而有顯著改變的現(xiàn)象，稱為季風(fēng)。W ~ 170176。S ~ 35176。 東亞季風(fēng)范圍廣、強(qiáng)度大，冬季風(fēng)強(qiáng)于夏季風(fēng)。 東亞 — 南亞季風(fēng)氣候特點： （ 1）盛行風(fēng)向隨季節(jié)變化很大，甚至相反； （ 2）季風(fēng)源地不同，氣團(tuán)性質(zhì)不同，冬季寒冷干燥，夏季炎熱濕潤； （ 3）造成的天氣現(xiàn)象有本質(zhì)的季節(jié)性差異，冬季干燥少雨，夏季濕潤多雨，多暴雨；熱帶地區(qū)有旱季與雨季之分。 東亞大陸 日本一帶為 副熱帶季風(fēng)區(qū) ， 冬季 30176。 夏季雨量豐富，冬季雨雪較少，干濕季沒有熱帶季風(fēng)區(qū)明顯。 冬夏季風(fēng)期間干濕分明，夏季風(fēng)期間為雨季，冬季風(fēng)期間為干季 。 但據(jù)新的研究認(rèn)為： 東亞夏季風(fēng)相對于印度夏季風(fēng)是一個相對獨立的季風(fēng)系統(tǒng)。 季風(fēng)的成因： （ 1）海陸之間的熱力差異 （ 2）行星風(fēng)系的季節(jié)性位移 （ 3）大地形的作用如青藏高原 東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)的成員 （陶詩言，陳隆勛） 澳大利亞的冷性反氣旋 ； 沿 100176。 大氣環(huán)流 驅(qū)動大洋表層水體做相應(yīng)的運動 ,形成表層環(huán)流。 在有上升流和下降流的地區(qū) ,海表溫度低于或高于其它海區(qū) ,大洋兩側(cè)水溫的差別導(dǎo)致了緯向環(huán)流的出現(xiàn)（如沃克環(huán)流） ,海溫的變異會引起厄爾尼諾與拉尼娜現(xiàn)象的發(fā)生 ,并通過海氣作用導(dǎo)致沃克環(huán)流異常 ,造成大尺度的環(huán)流異常與全球氣候異常。 正常狀態(tài) 29℃ 24℃ W E 西海面高 40cm左右 平均海溫高 3～ 6℃ 厄爾尼諾