8: Океани та клімат
- Page ID
- 36653
Цілі навчання
Після прочитання цієї глави ви повинні:
- зрозуміти поняття теплового бюджету землі (не потрібно запам'ятовувати всі відсотки, тільки загальні тенденції)
- знати різницю та відносну важливість випромінювання, провідності та фазової зміни при обміні теплом з атмосферою
- зрозуміти механізми та причини виникнення парникового ефекту та глобального потепління
- зрозуміти, як випаровування та конденсація переносять тепло в атмосферу та океани
- зрозуміти, як кривизна Землі призводить до диференціального нагрівання поверхні
- зрозуміти роль, яку відіграє альбедо в випромінюванні, що досягає Землі
- зрозуміти, як і чому утворюються атмосферні конвекційні клітини
- зрозуміти причини та результати ефекту Коріоліса
- бути в змозі вивести основні вітрові закономірності на Землі
- зрозуміти взаємозв'язок між кліматичними зонами та конвекційними клітинами - наприклад, чому тропічні ліси вздовж екватора?
- зрозуміти вплив висоти на повітряні маси та клімат
- зрозуміти, як сезонні та щоденні цикли впливають на такі речі, як сухопутний та морський бриз
- зрозуміти, як утворюються урагани
- зрозуміти потенційні наслідки зміни клімату
Кінцевим джерелом енергії, що рухає рух атмосфери і океану, є промениста енергія сонця, яка падає на різні частини Землі в різній кількості. Океани є одержувачем більшої частини цієї сонячної енергії, і тому вони є основним фактором регулювання клімату Землі. Пам'ятайте, що порівняно з температурою суші, температура океану не зазнає великих коливань від дня до ночі або сезонно. Це обумовлено низкою факторів;
- Вода має дуже високу теплоємність, тому може поглинати велику кількість тепла без особливого підвищення температури. Вода також може виділяти велику кількість тепла назад в атмосферу без зниження температури так само, як температура землі.
- На суші сонячна енергія потрапляє тільки на поверхню, яка може різко нагріватися, але тепло не проникає дуже далеко нижче поверхні. У воду світло проникає на кілька сотень метрів, тому тепло розподіляється по більшій площі, і вода нагрівається не так швидко, як земля.
- Змішування води в верхніх кількох сотнях метрів також розподіляє тепло. Змішування не відбувається на суші.
Через здатність води регулювати теплообмін та клімат, райони поблизу океанів зазвичай мають набагато м'якший клімат, ніж регіони в центрі континентів. Крім того, райони Південної півкулі мають набагато більш помірний клімат, ніж регіони подібної широти в Північній півкулі, оскільки більша частка Південної півкулі покрита океанами.
У цьому розділі ми розглянемо способи взаємодії океанів та атмосфери з сонячною радіацією, щоб впливати на вітрову та атмосферну циркуляцію, місцеві погодні явища та глобальні кліматичні зони.
Thumbnail: The movement of upper-air water vapor over the Eastern Pacific is shown using GOES satellite air temperature data. High, cold clouds are white. High, cold, clear air (around -28 F) is blue. Lower, warmer, dry air (around -10 F) is magenta (where clear, dry air penetrates lower in the atmosphere). (Public Domain; NASA/NOAA GOES Project Dennis Chesters)