温盐环流
温盐环流原理
温盐环流原理温盐环流是地球表面的水体对流动的大气做功产生的热量通过大气和海洋之间的密度差(即压力差)重新分配的现象。
在这一过程中，热量由低纬向高纬方向移动，水体则由赤道附近向两极移动，因此，一般情况下，南半球的热量多于北半球。
大陆性气候的温盐环流特点是：由赤道向南北两侧减弱。
因此，沿岸是冷水区，中纬度内陆是温水区，在低纬和高纬度内陆是暖水区。
因为低纬度地区受太阳直射，且海陆热力性质差异不大，故温盐环流强，中纬度地区海陆热力性质相似，所以温盐环流也较强。
温盐环流原理，或温盐海流模型如下：解释温盐环流就必须先解释为什么会有温盐环流？这个问题必须从水文循环的起点来考虑，也就是根据温盐环流原理，进行推断。
首先，从大气运动的角度看，主要是两种力的作用：地转偏向力和摩擦力。
地转偏向力的作用，是使大气按照“右偏”的方向运动。
而摩擦力的作用，则是使地转偏向力成为“左偏”的运动。
地球自转时，产生了一种“气压梯度力”，这种力能够改变大气运动的方向。
当地球转动时，气压梯度力能使大气逆着转动。
于是大气被迫做“右偏”运动。
这就是大气运动的主要原因。
同时，地球绕地轴旋转的轨道是椭圆形的。
轨道的长半轴为29.5°×W′，短半轴为70°×W′，轨道的扁率为e=1/42。
由于存在以上因素，因此地球转动时形成的离心力（一个垂直于地球自转轴的力）比地球自身的引力（一个平行于地球自转轴的力）大很多倍。
因此在地球转动的时候，一些东西被甩到了外面，另一些东西又被吸回了里面。
同时，地球的这种转动也产生了一种“引力势能”。
它们就像小山一样堆积在地球上，因此地球就会越转越快。
当地球转速达到一定数值时，地球就停止转动了。
但是，还有许多物质没有随着地球转动而飞出去，他们仍然留在地球周围，并继续影响着地球的其他部位。
这就是风、雨等天气系统的形成机制。
(1)根据上面说明得出的结论：水温的变化与盐度的变化有关；盐度增加，水温降低。
第5章补充 温盐环流与海洋深层水.ppt
• 海水密度主要是受溫度、鹽度的影響，而溫鹽 變化最大即是赤道－極地
• 故溫鹽流主要是經向流。
三大洋主要的環流系統
. 摘自Stowe, K. (1995) "Exploring Ocean Science", 2th ed
海水蒸發使得 表層鹽度高， 深層鹽度低。
Q：中低緯度地區 的深海鹽度略增， 且和高緯度地區一 致，Why?
太平洋平均鹽度的垂直變化
South Atlantic (45S 50W)
• temperature (blue), salinity (green) and relative density (red) • Units: Temperature, degrees C; Salinity, p.s.u.; Density, kg m-3
溫鹽環流與海洋深層水
～球海洋運輸帶
海水的盐度、温度 全球大洋传送带
溫鹽環流與海洋深層水
～全球海洋運輸帶
海水的盐度、温度 全球大洋传送带
海水中的鹽類
•主要成分為氯化鈉、氯化鎂等。 •大多以離子狀態存在。 •在大洋中除了碳會受到生物作用而造成些
微變化，其他主要元素的比值是定值。
海水鹽類的輸入與輸出
陰 離 子 輸 入
陽
離
子
輸
入
輸出
數億年來，海水鹽度維持不變→鹽類的輸入=輸出。
海水表面鹽度的變化
低
高 高
高 高
鹽度和(蒸發量-降水量)的關係
Q：為何不同緯度地區的蒸發量、降水量分布是如此呢？ 氣候(赤道為多雨的低壓帶、副熱帶為乾燥的高壓帶)
海洋温盐环流模型的建立与验证方法研究
海洋温盐环流模型的建立与验证方法研究近年来，随着全球气候变化的加剧，对海洋温盐环流模型的研究变得越来越重要。
海洋温盐环流模型可以帮助科学家们更好地理解海洋中温度和盐度的分布情况，进而预测海洋环境的变化趋势。
本文将探讨海洋温盐环流模型的建立与验证方法研究。
一、海洋温盐环流模型的建立方法海洋温盐环流模型的建立是一个复杂的过程，需要综合运用数学、物理和海洋学等多个学科的知识。
下面将介绍一些常见的海洋温盐环流模型的建立方法。
1. 数据采集和预处理建立海洋温盐环流模型的第一步是收集海洋温盐数据。
科学家们通常会利用船只、浮标、遥感等多种观测手段，采集大量的海洋温盐数据。
在采集到数据后，还需要对数据进行预处理，包括去噪、插值、纠正等处理，以确保数据的准确性和完整性。
2. 物理过程建模海洋温盐环流模型还需要考虑海洋的物理过程，包括海洋的动力学、热力学和质量交换等过程。
科学家们可以利用质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程等数学模型，描述海洋中温度和盐度的变化规律。
3. 数值模拟和优化建立完物理模型后，科学家们通常会使用数值方法对海洋温盐环流模型进行模拟和优化。
数值方法可以将物理方程转化为离散的数学方程，并利用计算机进行求解。
科学家们可以调整不同的参数和初始条件，以寻找最合适的模拟结果。
二、海洋温盐环流模型的验证方法为了保证建立的海洋温盐环流模型的准确性和可靠性，科学家们通常会使用一些验证方法对模型进行验证。
下面将介绍一些常见的海洋温盐环流模型的验证方法。
1. 模型输出与观测数据比对验证海洋温盐环流模型的最直接方法是将模型的输出结果与实际观测数据进行比对。
科学家们可以使用统计学方法，比如均方根误差和相关系数等指标，评估模型的预测能力。
如果模型的输出结果与观测数据存在较好的一致性，就说明模型具有较高的准确性。
2. 敏感性分析通过敏感性分析，科学家们可以评估海洋温盐环流模型对不同输入参数的响应程度。
通过改变参数的取值范围，并观察模型输出结果的变化，可以确定哪些参数对模型输出结果具有较大的影响。
温盐环流
海洋的极向热输送约占海气耦合系统中极向热输送总量的 50%，在北半球，它把低纬的热量输送到高纬，在50N附近（那 里的海洋西边界流最强）通过强烈的海气热交换，把大量的热 量输送给大气，再由大气把能量向更高纬度输送。海洋经向热 输送强度的变化，将对全球气候产生重要影响。
在当前气候中，大西洋是主要的向高纬度的热输送器。北 大西洋湾流属于暖水系环流，温盐环流属于冷水系环流，冷 、暖水在北大西洋高纬的转换，向大气释放出大量的热量。
原因
新仙女木撞击假说认为，1.28万年前的新仙女木变冷期是由 于一颗小行星撞击。
Broecker等人认为温盐环流的改变是造成此一现象的主因。他 们的的看法是: 天文因素的变化使地球逐渐脱离上一个冰期( 约1 万8千年前 )，北美冰河大量融化，某种因素改变了淡水向南流入 墨西哥湾的现象，反使得大量淡水向北流入北大西洋，表面海水因 之变轻(因为含盐量变小)，下沉海水量变少，温盐环流因而变弱。 海表面往北洋流也连带的减弱，北传的热量减少，降低海洋调节高 纬大气的功能，气温因此迅速下降。
思考： 是气候变化影响洋流，还是洋流影响气候变化？
水少而蒸发旺盛，蒸发量大 于降水量；
②红海两岸是干燥的沙 漠地区，几乎没有陆地淡水 注入；
③红海海域较封闭，与
低盐度的海世水界交盐换度少最。高和最低的海域在哪儿？
世界盐度最低的海域：波罗的海， 盐度不超过1%
波罗的海盐度低的原因： ①波罗的海海域位于副极地多雨 带，降水较多而蒸发量小，降水量 大于蒸发量；
海水表面的盐度变化
因融冰注入淡水
低
因 河
低低
低 低
川
低高
注
入
淡
高
水
高 高
因副热带高压控制，蒸发量＞降雨量
温盐循环的原理
温盐循环的原理温盐循环是一种利用温度差产生能量的循环流体系统。
其原理是利用两个具有不同温度和盐浓度的水体，通过自然对流作用和半透膜的分离作用，使盐溶液在温度差的驱动下实现低盐浓度到高盐浓度的循环。
具体原理如下：1. 在温盐循环系统中，设有两个盐溶液储液池，一个池的盐浓度较低，另一个池的盐浓度较高。
2. 在两个池之间设置一个半透膜，半透膜具有选择性通过水分子而阻挡盐离子的特性。
3. 当两个池中的水温相差较大时，温度差会引起低浓度盐溶液中的水分子向高浓度盐溶液中扩散，通过半透膜渗透到高盐浓度一侧。
4. 这种扩散现象将导致高盐浓度一侧的溶液体积增加，同时使低盐浓度一侧的溶液体积减少。
5. 当溶液体积发生改变后，通过流体系统的管道将高浓度溶液和低浓度溶液重新连接在一起，形成循环流动。
6. 循环流动中，高盐浓度溶液通过管道流向低浓度溶液一侧，使得盐溶液浓度逐渐降低，同时低盐浓度溶液通过半透膜向高盐浓度一侧流动，形成循环。
通过温盐循环的原理，利用温度差和盐浓度差，可以实现能量的转换和利用。
该系统常被应用于太阳能热发电、海水淡化和热泵等领域，可以提高能源利用效率和减少环境污染。
温盐循环是一种利用温差和盐度差驱动的循环过程，主要应用于海水淡化和热能转换领域。
其原理主要包括以下几个步骤：1. 水的蒸发和冷凝：首先，将盐水加热，使其蒸发并变成蒸汽，然后通过冷凝，将蒸汽转化为纯净水。
这个步骤主要是为了从盐水中分离出纯净的水，实现海水淡化的目的。
2. 盐水注入装置：将余下的盐水输入到一个注入装置中，该装置通常是一个低盐浓度过滤装置。
这个步骤主要是为了去除盐水中的杂质，保证后续的循环过程能够顺利进行。
3. 混合和加热：将纯净的水与注入装置中的盐水混合并加热，使其达到较高的温度。
在加热过程中，纯净的水会溶解一部分盐分，使得盐水浓度升高。
4. 盐水循环：将盐水送入一个更低温的区域，使其冷却并凝结成盐结晶。
同时，通过将温度较高的纯净水注入高浓度盐水环流系统，继续推动盐水循环。
课时作业1：4.3海—气相互作用
第三节海—气相互作用下图为“大西洋部分海区年平均每日从海洋输入大气的总热量分布图(单位：×0.484 W/m2)”。
读图回答1～3题。
1．该等值线分布图反映的是________两者之间的热量补给关系()A．太阳和陆地B．海洋和大气C．太阳和大气D．太阳和海洋2．图中A处的值可能是()A．230 B．180 C．110 D．903．图中A海区表层海水热量的直接来源是()A．太阳辐射B．洋流C．陆地D．大气答案 1.B 2.A 3.B解析第1题，据题意可知，图中曲线表示的是海—气间热量传递关系。
第2题，A处于200×0.484 W/m2闭合等值线区域内部，而200×0.484 W/m2等值线两侧为平行的150×0.484 W/m2等值线，因此可判断A处的数值范围为200＜A＜250，故选A。
第3题，A处海水温度明显高于两侧，应该是受到暖流的影响。
大气环流和大洋环流源源不断地从低纬度向高纬度输送热量。
下图表示北半球向北的热量输送随纬度的变化。
据此完成4～5题。
4．引起大气环流和大洋环流输送热量的根本原因是()A．海陆热力性质差异B．海陆分布和地球运动C．气压带季节移动D．太阳辐射和地球运动5．曲线①、②、③代表的热量输送分别是()A．大气输送、总热量输送、海洋输送B．海洋输送、总热量输送、大气输送C．大气输送、海洋输送、总热量输送D．海洋输送、大气输送、总热量输送答案 4.D 5.B解析第4题，结合所学知识可知，引起大气环流的能量来源是太阳辐射，大洋环流的主要动力是大气环流，风向和洋流均受地转偏向力的影响。
第5题，总热量输送数值应最大，对应②曲线；北半球中纬度地区盛行由低纬吹向高纬的西南风，西南风源源不断地将热量输往高纬，导致这里大气环流向北输送的热量最多，故③为大气输送、①为海洋输送。
温盐环流是一个依靠海水的温度和含盐密度驱动的全球洋流循环系统。
这个系统的运作现况是，以风力驱动的海面水流将赤道的暖流带往高纬度，暖流在高纬度处被冷却后下沉到海底，这些高密度的水接着流入洋盆南下前往其他的暖洋区加热循环。
2023年全国地理高考等级考经典微专题训练82 洋流
2023学年地理微专题训练82 洋流一、单选题上升流是从表层以下沿直线上升的洋流,是由表层流场产生水平辐散所造成。
因表层流场的水平辐散,使表层以下的海水垂直上升的流动。
如风吹走表层水,由下面的水上升得以补充。
下图为海南岛周边海域某月海水等温线图。
读图,完成下列各题。
1．图中上升流最显著的是( )A．①B．②C．③D．④2．该时期,上升流的形成所受风向为( )A．东南季风B．西南季风C．东北季风D．西北季风3．关于图示区域特征说法正确的是( )A．①地形成荒漠B．②处沿岸形成渔场C．③地有利于晒盐D．④地海域多寒潮1．A“上升流是从表层以下沿直线上升的洋流”，因为海水深度越大，水温越低，可知上升流海域水温会比附近区域海水温度低，通过图中可以看出，①地水温比其他海域都低，说明该地有上升流。
所以正确答案为A，BCD错误。
2．B海南岛特殊的地理位置使之既受东亚季风影响，又受南亚季风影响。
根据水温，可以判断此时为夏季。
东亚季风夏季吹东南风，南亚季风夏季吹西南风，所以东北季风和西北季风是可以排除的，故CD错误。
“如风吹走表层水,由下面的水上升得以补充。
”由材料可知，这种风为离岸风。
东南季风相对海南岛的①地来说，为向岸风，所以不符合题意，故A错误。
西南季风相对①地来说，为离岸风，“风吹走表层水,由下面的水上升得以补充”，从而形成上升流，所以正确答案为B西南季风。
3．C①地位于季风气候区，且靠近夏季风源地，降水较多，不易形成荒漠，故A错误。
②处既不是寒暖流交汇处，也没有上升流，海水不易发生搅动，饵料少，不易形成渔场，故B错误。
③地纬度较低，蒸发旺盛；位于夏季风的背风坡，降水少；地形平坦，利于晒盐，故C正确。
④地位于低纬度海区，离冬季风源地远，不会有寒潮。
故D错误。
读L洋流（该洋流在太平洋或大西洋）示意图，回答下列小题。
4．若L洋流在中低纬度，则L洋流A．是寒流B．是暖流C．向南流D．向北流5．若顺着图中所示的洋流流向水温逐渐降低，关于该洋流的叙述正确的是A．北半球的暖流B．北半球的寒流C．南半球的暖流D．南半球的寒流4．A根据题意，若L洋流在中低纬度，则北半球自北向南流，南半球为自南向北流，则洋流由水温低处流向水温高处，判断为寒流，BCD不对，答案选A。
热盐环流与气候变化
热盐环流与气候变化1 引言气候指一个地区天气的多年平均状况，主要的气候要素包括光照、气温和降水等，反映了这个地区冷暖干湿等基本特征。
我国的主要气候类型包括热带、亚热带、温带季风气候，温带大陆性气候，高山高原气候等，我国主要气候带分区（如图1-1所示）。
同时气候变化是当今对人类影响最大的事件之一。
候变化主要表现在全球气候变暖、酸雨、臭氧层破坏等方面，其中气候变暖是目前最受关注的问题。
气候变化对我们的影响包括冰川消融，高温、干旱、暴雨等极端事件增多，导致粮食减产，海平面上升，物种的灭绝等等。
图1-1 中国气候类型分布海洋覆盖了地球约71%，是世界天气和气候的主要驱动力。
同时，海洋也是全球经济的主要推动力，承载着世界上90%以上的贸易，并维持着40%生活在海岸线100公里以内的人类的生存。
当今气候变化的影响在日益扩大，使得海洋观测、研究和服务比以往任何时候都更加重要。
第一，海洋是能量储存器。
因为海洋太大了，海洋覆盖了地球表面积的71%；海水太多了，占全球水资源的97%；而水相对于空气和陆地来说储热能量更强，全球变暖能量的93%都存储在海洋中。
还有，海洋还吸收了三分之一的新增温室气体排放量，所以海洋对稳定和调节全球气候具有决定性作用。
第二，海洋是能量转换器。
刚才提到了海洋储存了那么多能量，那么海洋储存的能量是如何与大气交换的呢？海洋－大气之间的热交换主要由三种方式。
一是辐射热，也就是长波辐射。
二是传导热，也叫感热，也就是接触的物体之间传导热量。
这两个热交换方式比较好理解，例如我们进入有暖气的房间，不触碰暖气片也会感受到温暖，这是辐射热，如果用手摸暖气片同样会感受热量，这就是传导热。
三是相变热，又叫潜热，当海水蒸发时需要吸收热量变成水蒸气，水蒸气上升到空中再次凝结的时候要释放热量给大气，这样在完成水循环的过程的同时也完成了相变热的传递。
第三，海洋是能量输送器。
由于海洋吸收了抵达地球的大部分太阳能，而赤道部分接收热量要远远多于两极，所以就形成了巨大的水平和垂直洋流，一些洋流可以携带热量向高纬度行进数千公里，一路走一路散热，对沿途气候产生巨大影响。
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温盐环流
温盐环流，又称“输送洋流”、“深海环流”等，是一个依靠海水的温度和含盐密度驱动的全球洋流循环系统。
这个系统的运作现况是，以风力驱动的海面水流如墨西哥湾暖流等将赤道的暖流带往北大西洋，暖流在高纬度处被冷却后下沈到海底，这些高密度的水接着流入洋盆南下前往其他的暖洋位加热循环。
众所周知,对于全球气候系统而言,热带存在辐射盈余,极地则存在辐射亏损,为保持整个系统的能量平衡,在低纬与高纬之间,必须存在强的经向能量输送.以前人们认为,这种输送作用主要通过大气过程来实现。
在北半球,它把低纬的热量输送到高纬,通过强烈的海气热交换,把大量的热量输送给大气,再由大气把能量向更高纬度输送。
海洋经向热输送强度的变化,将对全球气候产生重要影响。
在当前气候中,大西洋是主要的向高纬度的热输送器.北大西洋湾流属于暖水系环流,温盐环流属于冷水系环流,冷、暖水在北大西洋高纬的转换,向大气释放出大量的热量。
盛行西风带将这些热量带至相临大陆,使得北欧气候温暖.温盐环流活动的任何变化,都将给区域乃至全球气候造成可观的影响。
所以，温盐环流对于全球的温度以及生态都扮演着十分重要的角色，我们应该努力保护这种环境系统，不去人为破坏，这样才能让地球的生命延续更久。