[科普中國]-海洋氣候

概念

海洋氣候是指海洋天氣的多年平均物理狀態(tài)及其時空統(tǒng)計變化特征。它既反映平均狀況，也反映極端情況。海洋氣候是海洋上多年天氣和大氣活動的綜合狀況。海洋氣候研究為航海、海洋資源開發(fā)和利用、港口建設以及氣候預測提供一定的服務和數(shù)據(jù)。受海洋影響顯著的大陸邊緣區(qū)的氣候稱海洋性氣候。1

海洋氣候是地球氣候的主要組成部分。按海洋氣候緯向分布的相似性及海洋氣團和氣候鋒的活動范圍，大洋海區(qū)可分成赤道、熱帶、副熱帶、溫帶、寒帶和極地等六個海洋氣候帶。2

形成原因20世紀70年代開始，氣候學進人了一個新的發(fā)展階段，不少環(huán)境學家明確地指出了“氣候系統(tǒng)”這一新的概念；完整的氣候系統(tǒng)包括大氣圈、水圈、冰圈、巖石圈和生物圈等五種物理成分。隨著氣候資料的積累和預測分析技術的進步，人們確認海洋氣候與全球氣候一樣，存在著不同時間尺度的變化；在短期的氣候變化中，從20世紀20年代以來，全球氣候明顯變暖。未來幾十年中，由于自然和人為原因，將導致氣候在波動的過程中繼續(xù)變暖的見解，被越來越多的科學家認為比較可信。而全球變暖將使海平面氣溫升高，海面水位上升。2

海洋里的海水時刻都在運動，因此，海平面始終處在不斷的變化過程之中，這種變化有短期的，也有長期的。短期的海平面變化，如日變化、季節(jié)性變化、年變化和偶發(fā)性變化等，這些變化主要與波浪、潮汐、大氣壓、海水溫度、鹽度、密度、風暴、海嘯等因素有關，其升降幅度小，而且大多是局部性的。海平面長期的變化主要是指地質歷史期間的海平面的變化，其特點是變化的幅度雖然不大，但其變化的范圍大，甚至是全球性的，如海平面上升，就是指的這種長期性的變化。

長期海平面變化引起的最直接后果是海侵或海退。它不僅導致海岸移動，海陸變遷，對大陸架和海岸地貌、淺海與近岸沉積和礦產的基本特征產生很大的影響，而且能使海岸工程、港灣建筑遭受侵襲、淹沒或使之廢棄，還能使河流改道或淤積。因此，長期海平面變化的氣候狀況逐漸形成海洋氣候。

研究海平面變化的規(guī)律，預測其發(fā)展趨勢，對于研究第四紀地質、新構造運動、探索氣候變化規(guī)律，以及對于人類生活和生產都具有極大意義。因此，目前各國有關專家正在更加深入地研究這些句題。3

特征海洋占地球表面的三分之二，是地球氣候的巨大調節(jié)器，海洋氣候與大陸氣候有顯著不同。兩相比較，海洋氣候全年氣溫變化和緩，夏、秋季較遲，春溫低于秋溫，冬暖夏涼，氣溫的年較差和日較差都小，最高和最低月平均氣溫的出現(xiàn)月份，均比陸上落后；蒸發(fā)強，云、霧和降水較多，全年雨量的分配均勻。1

海洋氣候所在地區(qū)的濕度高，降水量大，霧天多，風速大，天氣多突然變化，空氣清凈，空氣離子數(shù)多，灰塵較少，細菌及其它引起氣候過敏的因素較少，陽光較強，紫外線量較多。在溫帶的海洋氣候，由于氣溫的變化，可對人體起著鎮(zhèn)靜、刺激與興奮的不同作用?？拷０兜牡貐^(qū)，空氣清潔，溫度變化小，濕度較大，紫外線量大。風力較強，能提高機體的新陳代謝，加強呼吸和循環(huán)系統(tǒng)功能，改善血液成分，鎮(zhèn)靜神經系統(tǒng)，因而有利于增進健康。4

表征海洋氣候特征的的要素主要是大洋上氣溫、氣壓和風等氣象要素的時空分布。

氣溫大洋上氣溫等值線大體呈緯向分布，特別是南半球中緯和高緯海區(qū)，幾乎和緯圈完全平行。冬季的南北溫差大于夏季。一般低緯度海面比同緯度的陸地氣溫低，高緯度海面相反。中緯度海面的氣溫，夏季比陸地低，冬季比陸地高。

氣壓由赤道海區(qū)至極地，低層大氣存在著高低相間的氣壓帶：赤道低壓帶、副熱帶高壓帶、副極地低壓帶和極地高壓帶。它們的界線有明顯的季節(jié)變化，這種變化尤以北半球明顯。冬季，副極地海區(qū)的冰島低壓和阿留申低壓十分強大；夏季，這兩個低壓弱而偏北，副熱帶高壓增強并顯著北進。

風副熱帶高壓向赤道的一側為偏東信風，北半球為東北信風，南半球為東南信風。副熱帶向極地一側為偏西風。副極地低壓向極地一側為東風帶。在大陸東岸及附近海上冬夏季風盛行。1

影響因素影響海洋氣候的主要因素是太陽輻射、海洋環(huán)境和大氣環(huán)流。1

太陽輻射太陽輻射是海水和大氣增溫的主要能源，是大氣中許多物理過程的基本動力。海面是低層大氣的下墊面，海水比熱大，對太陽輻射的反射率小，加上海洋遼闊，體積大，因而海洋成為地球的一個巨大的熱量和水分的貯存庫。到達地球表面的太陽輻射能，大約一半被海水吸收和貯存，然后海水又以長波輻射、潛熱和感熱的形式向大氣輸送熱量，推動大氣運動。1

海洋環(huán)境海洋在水分循環(huán)中向大氣提供大量水分。海陸分布和海流寒暖等環(huán)境因素影響著熱量平衡、水量平衡和大氣環(huán)流，形成各海區(qū)氣候的差異。1

大氣環(huán)流大氣環(huán)流可促進南北之間或東西之間的熱量和水分交換，使氣候不僅受附近海洋環(huán)境的制約，還受其他非海洋環(huán)境的影響。1

應用1、針對海洋氣候環(huán)境特點，研究人員可以分析出直升機執(zhí)行海上飛行任務易遭受的腐蝕問題，并給出直升機在海洋鹽霧大氣環(huán)境下幾種比較典型的腐蝕形態(tài)。針對腐蝕防護工作開展現(xiàn)狀，研究人員給出了腐蝕防護研究總體思路，為相關單位開展陸軍直升機海上飛行腐蝕防護研究提供了借鑒與參考。5

2、為適應海上大水流、大波浪及深厚淤泥層條件，為橋梁基礎在無掩護海洋環(huán)境下施工提供安全、可靠的作業(yè)環(huán)境，相關人士可根據(jù)海洋氣候多變和水文情況復雜等自然環(huán)境提出具體的整體式鋼板樁圍堰施工橋梁基礎方法。6

3、溫室效應引起的地球變暖是威脅人類生存的全球性環(huán)境問題。海洋在緩解全球氣候變暖的過程中起著十分重要的作用，因此，測定海洋變暖趨勢受到世界的關注。大范圍海洋聲學測溫是基于聲波能在大洋中遠距離傳播以及海水中聲速是溫度靈敏函數(shù)的原理，研究人員通過測量遠距離脈沖聲信號的傳播時間可以推算海洋溫度的時、空變化。7

影響海上風、海霧、云、降水、氣溫等海洋氣象條件及其影響的浪、海冰等狀況，對海上生產、航海及海軍活動有著直接和間接的影響。因此，了解和掌握海洋氣候分布變化規(guī)律具有很重要的意義。世界上許多海洋國家都編寫和出版了多種海洋氣候圖集，當然，中國人民解放軍海軍和有關部門也編寫和出版了中國海區(qū)及有關大洋海洋水文氣候圖集和包括太平洋，大西洋和印度洋的《三大洋氣候》。海洋氣候是海上生產和海軍作戰(zhàn)須考慮和掌握的海洋環(huán)境因素。2