1. 海洋中尺度現(xiàn)象對應(yīng)空間范圍

順洋流,順風(fēng)可以節(jié)省能量和節(jié)省時間.

洋流

洋流又稱海流,海洋中除了由引潮力引起的潮汐運(yùn)動外,海水沿一定途徑的大規(guī)模流動.引起海流運(yùn)動的因素可以是風(fēng),也可以是熱鹽效應(yīng)造成的海水密度分布的不均勻性.前者表現(xiàn)為作用于海面的風(fēng)應(yīng)力,后者表現(xiàn)為海水中的水平壓強(qiáng)梯度力.加上地轉(zhuǎn)偏向力的作用,便造成海水既有水平流動,又有鉛直流動.由于海岸和海底的阻擋和摩擦作用,海流在近海岸和接近海底處的表現(xiàn),和在開闊海洋上有很大的差別.

大洋中深度小于二三百米的表層為風(fēng)漂流層,行星風(fēng)系作用在海面的風(fēng)應(yīng)力和水平湍流應(yīng)力的合力,與地轉(zhuǎn)偏向力平衡后,便生成風(fēng)漂流.行星風(fēng)系風(fēng)力的大小和方向,都隨緯度變化,導(dǎo)致海面海水的輻合和輻散.一方面,它使海水密度重新分布而出現(xiàn)水平壓強(qiáng)梯度力,當(dāng)它和地轉(zhuǎn)偏向力平衡時,在相當(dāng)厚的水平層中形成水平方向的地轉(zhuǎn)流；另一方面,在赤道地區(qū)的風(fēng)漂流層底部,海水從次表層水中向上流動,或下降而流入次表層水中,形成了赤道地區(qū)的升降流.

大洋上的結(jié)冰、融冰,、降水和蒸發(fā)等熱鹽效應(yīng),造成海水密度在大范圍海面分布不均勻,可使極地和高緯度某些海域表層生成高密度的海水,而下沉到深層和底層.在水平壓強(qiáng)梯度力的作用下,作水平方向的流動,并可通過中層水底部向上再流到表層,這就是大洋的熱鹽環(huán)流.

大洋表層生成的風(fēng)漂流,構(gòu)成大洋表層的風(fēng)生環(huán)流.其中,位于低緯度和中緯度處的北赤道流和南赤道流,在大洋的西邊界處受海岸的阻擋,其主流便分別轉(zhuǎn)而向北和向南流動,由于科里奧利參量隨緯度的變化(β-效應(yīng))和水平湍流摩擦力的作用,形成流輻變窄,、流速加大的大洋西向強(qiáng)化流.每年由赤道地區(qū)傳輸?shù)降厍虻母呔暤貛У臒崃恐?有一半是大洋西邊界西向強(qiáng)化流傳輸?shù)?進(jìn)入大洋上層的熱鹽環(huán)流,在北半球由于和大洋西向強(qiáng)化流的方向相同,使流速增大；但在南半球則因方向相反,流速減緩,故大洋環(huán)流西向強(qiáng)化現(xiàn)象不太顯著.

大洋表層風(fēng)生環(huán)流在南半球的中緯度和高緯度地帶,由于沒有大陸海岸阻擋,形成了一支環(huán)繞南極大陸連續(xù)流動的南極繞極流.

在大洋的東部和近岸海域,當(dāng)風(fēng)力長期地,、幾乎沿海岸平行地均勻吹刮時,一方面生成風(fēng)漂流,發(fā)生海水的水平輻合和輻散,而出現(xiàn)上升流和下降流,；另一方面因海水在近岸處積聚和流失而造成海面傾斜,發(fā)生水平壓強(qiáng)梯度力而產(chǎn)生沿岸流,就形成沿岸的升降流.

大洋西向強(qiáng)化流在北半球向北(南半球向南)流動,而后折向東流,至某特定地區(qū)時,流動開始不穩(wěn)定,流軸在其平均位置附近便發(fā)生波狀的彎曲,出現(xiàn)海流彎曲(或蛇行)現(xiàn)象,最后形成環(huán)狀流而脫離母體,生成了中央分別為來自大陸架的冷水的冷流環(huán)和來自海洋內(nèi)部的暖水的暖流環(huán).這是一類具有中等尺度的中尺度渦.此外,在大洋的其他部分,由于海流的不穩(wěn)定,也能形成其他種類的中尺度渦.這些中尺度渦集中了海洋中很大一部分能量,形成了疊加在大洋氣候式平均環(huán)流場之上的各種天氣式渦旋,使大洋環(huán)流更加復(fù)雜.

在海洋的大陸架范圍或淺海處,由于海岸和海底摩擦顯著,加上潮流特別強(qiáng)等因素,便形成頗為復(fù)雜的大陸架環(huán)流、淺內(nèi)海環(huán)流,、海峽海流等淺海海流.

海流按其水溫低于或高于所流經(jīng)的海域的水溫,可分為寒流和暖流兩種,前者來自水溫低處,后者來自水溫高處.表層海流的水平流速從幾厘米/秒到300厘米/秒,深處的水平流速則在10厘米/秒以下.鉛直流速很小,從幾厘米/天到幾十厘米/時.海流以流去的方向作為流向,恰和風(fēng)向的定義相反.

海流對海洋中多種物理過程,、化學(xué)過程、生物過程和地質(zhì)過程,以及海洋上空的氣候和天氣的形成及變化,都有影響和制約的作用,故了解和掌握海流的規(guī)律,、大尺度海-氣相互作用和長時期的氣候變化,對漁業(yè),、航運(yùn)、排污和軍事等都有重要意義.

2. 海洋大氣大尺度運(yùn)動的基本特征

01

海底主要地貌類型

l 從大陸邊緣到大洋中心,，海底地形依次為大陸架,、大陸坡、洋盆和洋中脊

l 大陸架：分布在大陸邊緣的淺海地區(qū),。

l 大陸坡：分布在大陸架的外緣,。洋盆、海溝,、海嶺分布在大洋底,。

02

海底擴(kuò)張學(xué)說、板塊構(gòu)造學(xué)說的主要觀點(diǎn)

l 海底擴(kuò)張學(xué)說認(rèn)為：大洋底部地殼是不斷生成——擴(kuò)張——消亡的過程,，是地幔中物質(zhì)對流的結(jié)果,。洋中脊是地殼的誕生處，新洋殼不斷生長,，隨著地幔物質(zhì)的對流向兩側(cè)推開,，海底不斷擴(kuò)張形成洋盆。

l 板塊構(gòu)造學(xué)說認(rèn)為：地球巖石圈是由板塊構(gòu)成的,，形成六大板塊,。板塊內(nèi)部相對穩(wěn)定，很少發(fā)生變形,，板塊邊界則是全球最活躍的構(gòu)造帶,。

l 大陸板塊與大洋板塊在交接處碰撞，大洋板塊因密度大,，位置較低,，向大陸板塊俯沖至地幔,，洋殼在高溫作用下融為巖漿。

l 板塊的俯沖帶動洋底下傾,，陷落,，形成了地球表面最洼的地方——海溝。如太平洋西部的馬里亞納海溝

l 大陸板塊受擠上拱,，隆起形成島弧或海岸山脈,。如亞洲東部的庫頁島、日本群島,、臺灣島,、菲律賓群島等

l 在陸地上會形成海岸山脈，如北美洲西海岸的落基山脈,、南美洲西海岸的安第斯山脈,。如果是大陸板塊與大陸板塊相碰撞，都比較堅(jiān)硬,，則形成高大的山脈,。如喜馬拉雅山脈就是亞歐板塊與印度洋板塊相碰撞產(chǎn)生的。

03

海底地形的形成和分布規(guī)律

l 板塊在進(jìn)行碰撞擠壓,，板塊邊界處于消亡狀態(tài),。如果是大洋板塊與大陸板塊相撞擠壓，一軟一硬,，在海上就會形成深海溝,，；在海陸交界處會形成島弧或弧形列島,，,；

04

海底地形的形成和分布規(guī)律

l 板塊在進(jìn)行碰撞擠壓，板塊邊界處于消亡狀態(tài),。如果是大洋板塊與大陸板塊相撞擠壓,，一軟一硬，在海上就會形成深海溝,，,；在海陸交界處會形成島弧或弧形列島，,；

05

不同海區(qū)海水溫度隨水深的變化規(guī)律

l 海洋在垂直方向上,，由于太陽輻射首先到達(dá)海水表面，海水導(dǎo)熱率又很低,，海水的溫度隨深度增加而遞減,，只是在表層海水以下,，海水溫度隨水深變化不大,，特別是1000米以下的水溫變化很小，經(jīng)常保持著低溫狀態(tài)。

06

海洋表層鹽度的分布規(guī)律

l 鹽度按緯度呈“馬鞍形”分布的規(guī)律,，即赤道附近低,，南北回歸線附近最高，中緯度海區(qū)又隨緯度的增高而降低,，到高緯度海區(qū)最低,。概括地說，亦即從南北半球的副熱帶海區(qū)分別向兩側(cè)的高緯度和低緯度遞減,。

07

海氣的相互作用及其對全球水,、熱平衡的影響

海－氣間的水分交換過程：海洋通過蒸發(fā)作用，向大氣提供水汽,。大氣中約86%的水汽是由海洋提供的,，因此，海洋是大氣中水汽的最主要來源,。大氣中的水汽在適當(dāng)條件下凝結(jié),，并以降水的形式返回海洋，從而實(shí)現(xiàn)與海洋的水份交換,。海洋的蒸發(fā)量與海水溫度密切相關(guān),，一般來說，海水溫度越高,，蒸發(fā)量越大,。因此，低緯度海區(qū)和有暖流流經(jīng)的海區(qū),，海面蒸發(fā)旺盛,，空氣濕度大，降水也較豐富,，?！g的水分交換也較為活躍。

海－氣間的熱量交換過程：海洋吸收了到達(dá)地表太陽輻射的大部分,，并把其中85%的熱量儲存在海洋表層,。海洋再通過潛熱、長波輻射等方式儲存的太陽輻射能輸送給大氣,?？梢哉f，海洋是大氣最主要的熱量儲存庫,。海洋向大氣輸送的熱量受海洋表面水溫的影響,，水溫高的海區(qū)，向大氣輸送的熱量多,。

與陸地相比,，海洋增溫慢,，冷卻也慢，從而調(diào)節(jié)著大氣溫度的變化,。一方面,，海洋的氣溫變化有滯后效應(yīng)。例如,，海洋對太陽輻射季節(jié)變化的影響要比陸地晚一個月左右,。另一方面，海洋使大氣的溫度變化比較和緩,。海洋影響較大的地區(qū),，氣溫的日較差和年較差都較小。生活在沿海地區(qū)的人們,，可以明顯地感受到海洋對大氣溫度的調(diào)節(jié)作用,。

海—?dú)馔ㄟ^長期的相互作用,，并在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下,，形成了運(yùn)動方向基本一致的大氣環(huán)流和大洋環(huán)流。大氣環(huán)流和大洋環(huán)流驅(qū)使著水分和熱量在不同地區(qū)的傳輸,，從而維持地球上水分和熱量的平衡,。

08

厄爾泥諾、拉尼娜現(xiàn)象及其對全球氣候的影響

南美西海岸（秘魯和厄瓜多爾附近）延伸至赤道太平洋向西至日界線附近的海面溫度異常增暖的現(xiàn)象,。

厄爾尼諾的發(fā)生機(jī)制正好相反,，當(dāng)赤道太平洋信風(fēng)持續(xù)加強(qiáng)時，赤道東太平洋表面暖水被吹走,，深層的冷水上翻作為補(bǔ)充,，海表溫度進(jìn)一步變冷，從而形成拉尼娜,。拉尼娜常與厄爾尼諾交替出現(xiàn),，但其發(fā)生頻率要低于厄爾尼諾。例如,，80年代以來僅發(fā)生了3次拉尼娜,，是厄爾尼諾發(fā)生頻率的一半。

厄爾尼諾對氣候的影響,，以環(huán)赤道太平洋地區(qū)最為顯著,。在厄爾尼諾年，印度尼西亞,、澳大利亞,、南亞次大陸和巴西東北部均出現(xiàn)干旱，而從赤道中太平洋島南美西岸則多雨,。許多觀測事實(shí)還表明,，厄爾尼諾事件通過海氣作用的遙相關(guān),，還對相當(dāng)遠(yuǎn)的地區(qū)，甚至對北半球中高緯度的環(huán)流變化也有一定影響,。

厄爾尼諾和拉尼娜是赤道中,、東太平洋海溫冷暖交替變化的異常表現(xiàn),，這種海溫的冷暖變化過程構(gòu)成一種循環(huán),，在厄爾尼諾之后接著發(fā)生拉尼娜并非稀罕之事。同樣拉尼娜后也會接著發(fā)生厄爾尼諾,。但從1950年以來的記錄來看,，厄爾尼諾發(fā)生頻率要高于拉尼娜。

09

波浪,、潮汐,、洋流等海水運(yùn)動形式的主要成因及其作用

l 海水的波浪運(yùn)動，就能量來源和產(chǎn)生原因來說,，有其能量來自風(fēng)能形成的風(fēng)浪,，有其能量來自地震和火山爆發(fā)釋放出的地球內(nèi)能或熱帶風(fēng)暴引發(fā)的海嘯，也有其能量來自天體引力使海水漲落形成的潮汐波,。然而,，最常見的一種波浪是風(fēng)浪。在風(fēng)力作用下,，海面波狀起伏,，隨著風(fēng)速越大，波浪的規(guī)模越大,，破壞力也越大,，對沿海建筑、航運(yùn),、漁業(yè),、海洋石油生產(chǎn)等有不利的影響。遇有巨大的風(fēng)浪襲擊時,，應(yīng)采取加固海堤,、封航、休漁,、拋錨等措施,。

l 由月亮和太陽的引力驅(qū)動，以及地─月─日系統(tǒng)轉(zhuǎn)動和地球自轉(zhuǎn)的影響,，海水呈現(xiàn)周期性的上下波動,，這種波動稱作潮汐。潮汐對航海等海上活動以及近岸生態(tài)有著直接影響,。

3. 生物海洋學(xué)中的尺度問題

海底熱流是來自地球內(nèi)部的在海底表層散射的一種熱流,。地球的熱場是重要的地球物理場之一,。某一區(qū)域的熱流值是通過求得巖石的導(dǎo)熱率和地溫梯度的乘積得出。單位是微卡／平方厘米·秒,，指每秒鐘從地下通過每平方厘米面積的地面所釋出的熱,。

海底熱流的測量開始于1948年，首先由美學(xué)者E·布拉德設(shè)計(jì)了海底熱流計(jì)用來測量海底熱流,。

經(jīng)測定發(fā)現(xiàn),，海底熱流的平均值與陸地?zé)崃鞯钠骄祹缀跬耆嗟龋际?.5左右熱流單位,，但兩者的來源不同,。

陸地、熱流主要來自地殼中的放射性熱,，而海底熱流則主要來自地幔深部的熱,。

海底熱流量在各地貌單元上不同，如在洋中脊處熱流值高,，而在海溝處的熱流值低,。

海底擴(kuò)張和板塊構(gòu)造學(xué)說提出以后，認(rèn)為海底熱流是從洋中脊脊部向兩側(cè)呈有規(guī)律地降低,，這也說明海底熱流隨著大洋底部巖石圈年齡的變老而降低,。

所以，海底熱流自洋中脊脊部向兩側(cè)降低的分布規(guī)律,，與擴(kuò)張著的洋底的巖石圈冷卻作用有關(guān),。

4. 海洋中小尺度前沿與氣象海洋數(shù)值預(yù)報

看海洋天氣，推薦你使用海上通 氣象軟件,，這是他們官網(wǎng)http://www.seaweather.cn/,，這個上面有各海域的風(fēng)力、風(fēng)浪,、航線,、港口天氣，每天更新,，還有一些航海的傳真圖,。數(shù)據(jù)都是來自國家海洋環(huán)境中心的，圖文結(jié)合形式的,。

5. 海洋中尺度渦

珊瑚礁是生產(chǎn)力水平最高,，同時也是最脆弱的海洋生態(tài)系統(tǒng)之一。由氣候變化及人類活動導(dǎo)致的珊瑚礁全球衰退,，已經(jīng)影響到珊瑚礁的鈣化和碳循環(huán)過程,，也加大了長期懸而未決的珊瑚礁二氧化碳“源-匯”爭議。盡管珊瑚礁的鈣化過程伴隨?CO2?釋放，但考慮到珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)雜的生物地球化學(xué)過程,，以及造礁珊瑚特殊的混合營養(yǎng)特性,，其作為碳匯功能的屬性也不容忽視。

珊瑚礁是生物多樣性最高的海洋生態(tài)系統(tǒng),，在全球尺度上預(yù)計(jì)每年可固定?9?億噸碳,。海洋中來自珊瑚礁的初級生產(chǎn)力高達(dá)?300—5?000 g C·m-2·a-1，而非珊瑚礁系統(tǒng)只貢獻(xiàn)?50—600 g C·m-2·a-1,。雖然珊瑚礁潛在的碳匯功能早已被發(fā)現(xiàn),，但由于其鈣化過程伴隨?CO2?釋放，珊瑚礁在很長時間一直被定義為碳源屬性,。

目前,，珊瑚礁的碳源/碳匯屬性仍然存在爭議,，還沒有被納入以濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)（如紅樹林,、鹽沼、海草床等）為代表的海岸帶藍(lán)碳收支中,。因此,，厘清珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的“源-匯”機(jī)制、探索將珊瑚礁由碳源向碳匯轉(zhuǎn)變的生態(tài)調(diào)控方式和途徑,，是當(dāng)前最為緊迫的珊瑚礁生態(tài)修復(fù)之舉,，也是服務(wù)好國家碳中和目標(biāo)與綠色發(fā)展戰(zhàn)略的應(yīng)有之義。

6. 海洋中尺度現(xiàn)象是什么

海里這個長度單位可能一般人很少用到,，當(dāng)然肯定與海字有關(guān)聯(lián),，所以一般使用的話在海上相關(guān)的長度中常使用到，我們一起來了解下海里的換算關(guān)系及尺度確定,。大海里的水用什么做計(jì)量單位

　　海里是國際度量單位,。1海里=1.852公里(千米) (中國標(biāo)準(zhǔn))。標(biāo)準(zhǔn)符號n mile,?！吨腥A人民共和國法定計(jì)量單位》所用的符號是n mile。它等于地球橢圓子午線上緯度1分（一度等于六十分,，一圓周為360度）所對應(yīng)的弧長,。

　　由于地球子午圈是一個橢圓，它在不同緯度的曲率是不同的,，因此,，緯度1分所對應(yīng)的弧長也是不相等的。

7. 海洋現(xiàn)象時間與空間尺度的關(guān)系

6個尺度是：

1,、海底甲烷開始釋放

2,、厄爾尼諾現(xiàn)象加劇

3、大氣噴射流減速或停滯

4,、印度洋夏季季風(fēng)出現(xiàn)波動

5,、西非季風(fēng)轉(zhuǎn)變

6,、北美西南部開始干旱