利用“葵花”卫星的红外辐射资料计算海面水温

在推算大气与海洋之间的热量交换方面,海气交界的海水表面温度是非常重要的因子。因此,利用人造卫星的资料推算全球的海面水温是非常必要的。图1为海面水温的测定方法示意图。通常,船舶所测定的海面水温是采用吊桶取样法,或者用冷却水输入口测温法。这些方法可以直接求出海面下数十厘米至数米的海水温度。然而卫星所携带的红外辐射仪则可以遥感海面下数十微米的“表皮”水温。不难看出,船舶测定的是“点”温度,而卫星所测的则是“面”温度。     

西北太平洋环流特点和远东南部天气条件之间的关系

按照现代观点,要成功地编制天气预报必须考虑海洋环流以及海洋和大气相互作用的过程。洋流在地球上的热量再分配中起着重要作用,它把大量的热量从一个地区输送到另一个地区。已有许多研究讨论洋流对大陆气候和天气的影响。近年来关于洋流性质的概念有了重大变化。涡旋系统概念代替了“平滑的”大尺度洋流的旧概念。1970年在热带大西洋实验区进行的试验和最近的研究表明,大洋中的动能的主要负荷者是顺时针的(暖性反气旋式)和逆时针的(冷性气旋式)洋流涡     

东海台风状况下海-气界面热量交换

为探索台风与海洋相互作用,用实测资料,计算了在东海和南海活动的共9个台风海-气界面热量交换值。结果：发现台风环流内,水温小于露点时,潜热出现负值,反之为正值,水温与露点相同时,潜热量值为零;台风环流内海-气界面热量交换强烈,主要贡献来自潜热,水温、气温均是下降趋势,气温下降更为明显;夏季,东海和南海海-气界面热量交换值量相近,海洋对大气响应为主。秋、冬季,海-气界面热量交换比夏季强烈,大气对海洋响应为主。结论：台风对海洋响应为主;秋、冬季,海-气界面热量交换,东海比南海更加强烈。     

东海台风状况下海-气界面热量交换

为探索台风与海洋相互作用,用实测资料,计算了在东海和南海活动的共9个台风海-气界面热量交换值。结果:发现台风环流内,水温小于露点时,潜热出现负值,反之为正值,水温与露点相同时,潜热量值为零;台风环流内海-气界面热量交换强烈,主要贡献来自潜热,水温、气温均是下降趋势,气温下降更为明显;夏季,东海和南海海-气界面热量交换值量相近,海洋对大气响应为主。秋、冬季,海-气界面热量交换比夏季强烈,大气对海洋响应为主。结论:台风对海洋响应为主;秋、冬季,海-气界面热量交换,东海比南海更加强烈。     

胶东半岛冷流降雪与海气湍流感热输送的关系

为了探讨海气界面感热输送在冷流降雪形成中的作用,文中给出海气界面感热通量密度公式及感热垂直涡动输送过程,最后给出西北冷流移经渤海面时海面输送给大气的总热量计算公式。并通过实例计算和分析指出,海气温差及冷气团在陆上时的稳定度是影响输送热量的多少,进而能否形成冷流降雪的重要因素;渤海面向大气输送总热量在５０Ｊｃｍ－２以上或海表水温与冷空气入海前地面气温之差在１１．５℃以上,胶东半岛产生冷流降雪的机率很大。     

气候对大气中二氧化碳渐渐增加的响应

海洋-大气耦合模式对大气中二氧化碳增加的瞬变响应是某些研究工作的主题.在这些研究中所使用的模式都考虑了洋流的热量输送作用,与Hansen等(1988)使用的模式不同.在此,我们利用NOAA/GFDL新近开发的耦合模式计算了大气中二氧化碳增加对气候的影响.模式的响应出现了很明显的未预料到的南北半球不对称.在具有深厚垂直混合的南半球的绕极海洋中,海平面的气温增加是很缓慢的.在模式的北半球,海平面气温变暖很快,并随着纬度的增加而增加.但北大西洋北部,海平面气温增加是相对缓慢的,这是由于这里温盐环流变弱.     

从气象角度看海气间的一些重要关系

大气圈和水圈的相互影响表现在气候和天气现象及海洋的层结和环流上。在大气环流和洋流之间,空气湿度和洋面蒸发、降水与海水盐份及温度分布之间,关系是密切的。气温和水面温度之差,是一个特别重要的因素。因为它不仅对一些特有的气象条件的发展有意义,而且对海洋上某些能够转而影响大气的物理过程有意义。     

海洋表层流模式和月尺度海气耦合试验

本文第一部分设计了一个海洋表层流模式，较成功地模拟出冬夏季海表层中的大尺度洋流和海面高度第二部分是月时间尺度的海气耦合试验，将海表层洋流模式和球带范围的大气模式相耦合，用数值试验讨论了洋流和海气耦合方式对模拟结果的影响。     

1986年东海与南海的海-气界面热量交换

采用实测资料计算1986年7—12月东海和南海观测海域海-气界面热量交换。结果表明：7—9月上旬,大气向观测海域输送热量是主要现象,因为这时的气温比水温高,潜热通量与感热通量出现反相变化,天气晴好,海洋大量吸热;9月中旬—12月,观测海域向大气输送热量是主要现象,东海表现得比南海更为明显,主要贡献来自潜热通量和感热通量。受冷空气影响时,感热通量重要;在热带辐合带和热带气旋系统内海-气界面热量交换强烈,大气对海洋的响应为主。     

热带有关海域海表温度、南方涛动和我国东部气温的谱分析

本文采用波谱分析法对热带有关海域海表温度、南方涛动指数和我国东部气温作了分析。通过功率谱计算表明:(1)南海、赤道西太平洋和印度洋月海表温度变北分别存在3.4、6.8和1.4年振动周期。(2)我国华北、长江中、下游及华南地区月气温变化分别存在1.1、3.4和3.4年振动周期。交叉谱分析表明:在3.4年周期振动上,南方涛动依次超前南海月海表温度、长江中、下游及华南地区月气温变化;南海月海表温度依次超前于华南月气温及赤道东太平洋海表温度变化,这在某种意义上可把南海水温低频振动作为厄·尼诺监测器是有价值的。本文还对我国东部气温年际变化与厄·尼诺现象作了简单分析。     

海面温度与长期预报

一、比亚克内斯(Bjerknes)的研究如果大范围赤道海域的水温高,那么它就要向哈德莱环流的上升区输送大量的热量,使这个环流加强,依靠中纬度西风带,输送大量角动量通量,其结果,使偏西风加强。就太平洋赤道的温度场来看,东西两侧有很大不同,西部广大海域都是高水温,但是,在东部伴随着秘鲁海流的寒流由南美洲西海岸向西流动。水温在南美洲沿岸最低,随着西移水温渐高,与新几内亚地区的水温相比,平均相差6℃。这种水温梯度,随着洋流强度大小而有很大变化。     

国外海水温度的接收与应用

海水温度是海水的基本物理特性之一,它体现了海水运动的热量输送和海气热量交换。而海水表层温度SST则体现了海面热量平衡的结果。从渔业生产的角度上看,水温是决定鱼类新陈代谢、生长速度、性腺成熟度、活动区域以及摄食量的重要因素。因此,近年来世界主要海洋国家对海水温度的分析和研究引起高度重视。日本和美国在利用气象卫星研究海水温度方面先行于其他国家,已进入实用阶段。以下介绍的海水温度(传真)图,大多数是他     

基于信息流理论的因果分析在辨析大西洋多年代际振荡物理机制中的应用

大西洋多年代际振荡（AMO）是指发生在北大西洋的海表温度（SST）冷暖异常多年代际（50～80年）振荡的现象。通常AMO被认为是受大西洋经向翻转环流（AMOC）及其对应的海洋动力过程（经向热量输运）的影响。近年来有观点认为,AMO是大气随机热力强迫的产物,大气主导了海气间的热量交换进而影响AMO。弄清AMO和北大西洋海表热通量的因果关系是辨析AMO动力和热力驱动机制的关键。本文利用基于信息流理论的因果分析方法,研究了1880年以来观测的AMO与北大西洋海表热通量间的因果关系。结果表明,在多年代际尺度上,从AMO到海表热通量的信息流要远大于二者相反方向的信息流,这说明AMO是北大西洋海表热通量异常的因,海洋主导了海气间的热量交换。大气随机热力强迫机制无法解释AMO与热通量两者因果分析的结果。对泛大西洋地区的陆地气温和AMO指数进行分析,进一步表明由于海洋主导了海气热量交换,AMO的海温异常加热/冷却控制了绝大多数地区气温的多年代际变化。利用海温驱动的大气环流模式的模拟结果验证了AMO的海温异常对周边陆地气温强迫作用。本文的结果为辨析AMO的动力和热力驱动机制提供了新线索,进一步表明AMO并非是大气随机热力强迫的产物,海洋环流可能是AMO的主要驱动因子。     

渔塘水温特征分析

渔塘水温有着自身变化特点，与气温变化又有密切的联系。研究渔塘水温的变化特征及其对鱼类的影响，对发展“三高’农业具有重要的现实意义。本文根据南海、顺德等地部分渔塘的水温梯度观测及塔自生长资料，分析其水温变化特点及与气温的关系，以利于根据天气变化安排好渔业生产。1渔塘水温的变化特征1·1渔塘水温的年变化根据顺德1984年渔塘各层水温的观测资料（表略）表明，水湿的年变化规律与气温相一致：1月最低，7月最高，近似正弦曲线。l、2月份，在强冷空气或寒潮影响下．水温可降至80C左右，造成喜温性鱼类的大量死亡。在6～8月盛…     

我国地表面和大气间的湍流热交换量的研究

一、引言 由于地面增热不均,形成地表和大气间的热力差异,为了达到热量平衡,便导致湍流热交换的产生,湍流热交换量不仅是热量平衡中的重要分量之一,而且表示了大气层结的稳定性,大气中各物理量的输送和交换能力,从而反映了天气与气候的形成过程和变化特征。     

海水养殖水温对冷空气的响应及水温预报

开展冷空气对海水养殖水温的影响及水温预测预报,可为水产养殖灾害监测预警提供科学依据。该文以东沙海水养殖场为试验基地,对2010～2011年整个冬季冷空气活动期间水温气温变化进行了对比分析,并对不同强度、伴随不同天气现象的冷空气影响下水温的变化情况进行讨论。结果表明:该冬季共有9次冷空气影响,水温变化趋势与气温相似,但变幅小于气温,而且有明显的滞后性;冷空气对水温有显著的影响,影响程度与冷空气强度、伴随的天气现象及水的深度有关,冷空气越强,水温下降幅度就越大;不同天气条件对水温的影响不一样,晴天时水温下降较小,阴天水温降幅增大,寒潮影响时水温大幅度下降,冷空气影响结束后1～2 d,水温降到最低值;采用逐步回归分析方法,建立了冬季养殖塘水下0.5 m和1 m的水温预报模式,经独立样本检验,准确率高,可以应用于业务服务。     

冬季南海SST月异常时500hPa气温响应场的传播路径

利用中科院大气物理研究所的两层大气环流模式（ＩＡＰ—ＧＣＭⅡ）作了南海海表水温月异常时５００ｈＰａ气温响应场传播路径的数值试验。结果表明：当南海表面水温出现正异常时该气温响应场分为南北两支传播;北支沿逆时针路径向北传播,由南海经我国东南部到达青藏高原,南支则向南传播;而当负异常时,则该响应场有顺时针的传播路径,由南海经泰国湾最后也到达青藏高原。     

云中绝热温度递减率同微结构的关系

1.湿绝热温度递减率的物理假定 云中绝热温度递减率(Γ_a)过去都用湿绝热递减率(Γ_w)来近似。它的基本假定认为云中水汽在垂直运动时的凝结(包括蒸发)过程是瞬时完成的,水汽在凝结时的过饱和度(包括欠饱和度)较小,可以略去不计,即水汽比温(Q_v)和饱和比湿(Q_s)相等。在冰晶云中也和水滴云相似,只是Q_s值分别为冰晶饱和值和水面饱和值。根据上述假定在同环境没有热量、水分交换的条件下可以写出云中气块在上升或下沉(含有云粒的气块)的温度(T)比湿(Q_s)的方程组:     

鄱阳湖地区夏季气温日变化特征及其成因

基于2015—2017年6—8月鄱阳湖周边共340个气象站的逐小时气温观测资料和NASA MERRA再分析资料,应用经验正交函数分解(EOF)和热量方程诊断方法,分析了鄱阳湖地区夏季气温的日变化特征及其形成原因。结果表明:受非绝热加热影响(包括地表感热和地表向上的长波辐射),EOF第一特征向量反映鄱阳湖区与周围陆地的气温呈同相变化。04—17时,湖区和周围陆地气温逐渐升高,湖区滞后于周围陆地,湖区为冷源;17时—次日04时,湖区和周围陆地气温逐渐降低,湖区同样滞后于周围陆地,湖区为热源。受热扩散影响,EOF第二特征向量反映鄱阳湖区与周围陆地的气温呈反相变化,因湖区和周围陆地气温分布不均匀,22时—次日11时,湖体表面大气热量向周围陆地表面大气扩散,湖体表面气温降低,陆地表面气温升高;11—22时,反之。因此,鄱阳湖水体的存在对毗邻地区的气温产生影响,在一定程度上改变了局地气候。     

长江下游夏季降水、气温和北半球500hPa高度场的遥相关分析

本文用1971—1990年长江下游夏季(6—8月)降水量、水温资料和北半球500hPa的逐日高度场资料,分析了长江下游夏季降水、气温与北半球大气环流的遥相关特征,结果表明长江下游夏季降水、气温与前期、同期和后期大气环流有显著的波列状的遥相关结构,同时时滞分析也表明在120°E环流圈上,长江下游夏季气温与北半球500hPa高度场的相关系数可以有规则地向极地传播。