1. 海洋與大氣之間的物質(zhì)交換
海面與大氣接觸會產(chǎn)生熱交換,。如果水溫比氣溫高,海洋就要向大氣輸送熱量,一般來說,,水溫總是比氣溫高,,海洋總是向大氣輸送熱量的,不過這種能夠交換失去的熱量比蒸發(fā)消耗的熱量小得多,。
當(dāng)海洋收入的熱量超過支出的熱量時,,海洋為吸熱增溫過程;當(dāng)海洋支出的熱量超過收入的熱量時,,海洋為散熱降溫過程,;當(dāng)海洋收入與支出的熱量相等時,海水的溫度就不會變化,。
2. 海洋與大氣之間的相互作用
陸地和海洋的熱力性質(zhì)不同,,對大氣的影響不同;陸地的比熱容小于海洋,,所以陸地氣溫的日較差和年較差大,;海洋氣溫的日較差和年較差小,對應(yīng)出現(xiàn)大陸性氣候和海洋性氣候,。
溫帶海洋性氣候終年溫和濕潤,, 受盛行西風(fēng)帶控制,位于南北緯40 至60 度間的大陸西岸 大陸性氣候最顯著的特征,,是氣溫 年較差或氣溫日較差很大,。
在氣溫 的年變化中,最暖月和最冷月分別 出現(xiàn)在 變化中,,最高溫度出現(xiàn)的時間較早,,通常在 13~14 時;最低氣溫一般出 現(xiàn)在拂曉前后,。大陸性氣候的另一 重要特征是降水量少,,且降水季節(jié) 和地區(qū)分布不均勻。大陸性氣候影 響下的地區(qū),,一般為干旱和半干旱地 區(qū),,降水量一般不到400 毫米,甚至 在50 毫米以下,。
3. 海洋與大氣之間相互影響
白天陸地氣溫比海洋高,,因此陸地上為低壓,海洋上為高壓,。夜間的情況正好相反
風(fēng)從高氣壓吹向低氣壓,。據(jù)此,一日之內(nèi),,白天,,風(fēng)從海洋吹向陸地,;夜間,風(fēng)從陸地吹向海洋,。
白天來自海洋的風(fēng)比較涼爽濕潤,,對濱海地區(qū)能夠起到降溫的作用;夜晚來自陸地的風(fēng)比較溫?zé)岣稍?,對濱海地區(qū)能夠起到增溫的作用,。海陸風(fēng)共同作用的結(jié)果是使濱海地區(qū)的氣溫日較差較小。
4. 海洋與大氣之間的物質(zhì)交換叫什么
極光次聲——極地風(fēng)暴與海洋波浪的碰撞
科學(xué)家的最新研究發(fā)現(xiàn):由極地迅猛而來的風(fēng)暴,,在經(jīng)過寒帶海洋時,,會與波浪形成天然的極光次聲發(fā)生器,這些極光次聲波周而復(fù)始的運(yùn)動推動大氣產(chǎn)生極低的頻率,,如同啟動了一個巨大無比的次聲擴(kuò)音器,。科學(xué)家認(rèn)為,,根據(jù)這些極光次聲傳播的頻率與能量,,可以提前預(yù)知某種海難的發(fā)生。
美國科學(xué)家建議修建一座極光次聲波監(jiān)測站,,并計劃將其建在位于大西洋中的佛得角群島上,。從那里,人們可以監(jiān)測發(fā)生在西非海岸洋面上的極光次聲,,它們往往攜裹著巨大的次聲能量掃過美國東海岸,,預(yù)示著一次正在孕育的海洋颶風(fēng)、海嘯或是海底地震等,。
浪花的聲音
浪花里的聲音是怎么產(chǎn)生的?美國斯克里普斯海洋研究所的科學(xué)家研究了這個現(xiàn)象,。他們?yōu)橛^察記錄浪花飛濺那一瞬間的實(shí)況,特意設(shè)計了一個高速泡沫攝像機(jī),。功夫不負(fù)有心人,??茖W(xué)家們捕捉到了在波浪形成初期,,浪尖卷裹著部分空氣形成管狀空洞的現(xiàn)象。
當(dāng)飛濺的浪花下落時,,管狀空洞被分割成若干部分,,從而形成大氣泡。此時,,與海水再次接觸的浪花又將海水表面空氣帶入水中,,由此產(chǎn)生大量小氣泡。由于小氣泡爆裂時所發(fā)出的聲音尖銳,,所以大小氣泡的分布情況就決定了浪花演奏出的曲調(diào)是高亢還是低沉,。
科學(xué)家同時發(fā)現(xiàn),浪花在飛濺過程中產(chǎn)生的氣泡還向天空釋放音量物質(zhì)分子,參與了海洋和大氣之間的氣體交換,,從而影響到整個海洋上空的氣候,。這一發(fā)現(xiàn)有利于氣象學(xué)家制作更切合實(shí)際的音量氣象模型。
奇異莫測的“低外聲波”
在海洋“發(fā)出”的各種聲音中,,還有一種聲響是人耳聽不到的“低外聲”,。科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在海岸上或者輪船上,,當(dāng)一個人把頭靠近氣球時,,便會感覺耳朵里面隱隱作痛。而假如我們在陸地上離海很遠(yuǎn)的地方進(jìn)行此項(xiàng)實(shí)驗(yàn),,耳朵里就不會有這種很不舒服的疼痛感了,。
科學(xué)家們研究了這種奇異的現(xiàn)象,并且確定:這是因?yàn)闅馇蚶锞奂艘恍┨厥獾穆暡?,這些聲波雖然達(dá)不到我們的聽覺范圍,,可是直接作用在耳鼓膜上會使人感到疼痛。
眾所周知,,聲音就是空氣的振動,,空氣有時候振動快,有時候振動慢,。如果振動的次數(shù)少于每秒15次,,空氣中就產(chǎn)生了聽不見的聲音——低外聲。例如,,當(dāng)大風(fēng)在海浪此起彼伏的浪頭滑過時,,便形成了這樣的聲音。低外聲在海面上飛向四面八方,,越過上千千米,,甚至?xí)秩腴T窗掩閉著的房間內(nèi)。但是,,這種聲音是在10次/秒左右的振動下發(fā)生的,,因此,屋內(nèi)的我們對已經(jīng)溜進(jìn)來的低外聲“充耳不聞”,。
海洋的低外聲比
5. 海洋與大氣關(guān)系
海洋作為地球水圈的最重要組成部分,,同氣候系統(tǒng)各圈層之間存在著相互依存、相互作用的關(guān)系,,是控制地球表面的環(huán)境和生命特征的一個基本環(huán)節(jié),。海洋對于氣候的形成及其變化影響非常大。到達(dá)地球的大部分太陽輻射落在海洋上并被海洋吸收,。由于海洋的質(zhì)量和比熱很大,,它們構(gòu)成了一個巨大的能量存貯器,。海洋巨大的熱慣性使得海面溫度的變化比陸面溫度的變化小得多,它對大氣溫度的變化起著緩沖器和調(diào)節(jié)器的作用,。如果全球100米厚的表層海水降溫1℃,,放出的熱量就可以使全球大氣增溫60℃。
海洋也是大氣中水蒸氣的主要來源,。海水蒸發(fā)時會把大量的水汽從海洋帶入大氣,,海洋的蒸發(fā)量大約占地表總蒸發(fā)量的84%,每年可以把36000億立方米的水轉(zhuǎn)化為水蒸氣,。因此,,海洋的熱狀況和蒸發(fā)情況直接左右著大氣的熱量和水汽的含量與分布。同時,,海洋還吸收了大氣中40%的二氧化碳,,而二氧化碳被認(rèn)為是導(dǎo)致氣候變化的溫室氣體之一。
在熱帶地區(qū),,由于存在著更強(qiáng)的直接太陽輻射,,在海洋中形成了能量的盈余,赤道附近的水溫顯著地高于高緯度海區(qū),,所以在海洋中導(dǎo)致暖流從赤道流向高緯度,、冷流從高緯度流向赤道的大尺度循環(huán),從而引起能量的重新分布,,使得赤道地區(qū)和兩極的氣候不至于過分懸殊,。除了海流把貯存的一部分能量從熱帶輸送到較冷的中高緯度外,也以感熱和潛熱的形式向大氣釋放能量,,并向大氣提供大量的水汽,。當(dāng)海面的水汽凝結(jié)成雨雪降落到所有大陸表面成為地球表面淡水源泉的時候,海洋就已經(jīng)參與到地球表面的水循環(huán)當(dāng)中,。
除了暖流與寒流對氣候的直接影響外,,洋流對氣候的影響還表現(xiàn)在另一方面,即當(dāng)某一洋流減弱或增強(qiáng)時,,洋流經(jīng)過地區(qū)的氣候也會隨之改變,。科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),,由于冰川融化,、降雨量增加以及風(fēng)向變化等原因,,大量淡水流入北冰洋造成北大西洋暖流減弱,。科學(xué)家認(rèn)為,,北大西洋暖流的變化,,將影響到陸地的溫度,,從而影響氣候的變化。近年來人們談?wù)撦^多的厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象,,便與上述情況相似,。
海洋覆蓋地球表面積的71%,占地球全部水資源的97%,,若以體積衡量,,海洋占據(jù)了生物在地球上所能發(fā)展空間的99%。人類的可持續(xù)發(fā)展,、每個人的生活,,以及所有地球生命都依賴于健康的海洋。海洋不僅向我們提供了重要的食物資源,,同時還處于全球氣候系統(tǒng)的核心,,它影響全球氣象和氣候,調(diào)節(jié)大氣濕度和各種氣體的濃度,。
6. 海洋與大氣之間的物質(zhì)交換稱為什么
海洋生態(tài)系統(tǒng)被譽(yù)為綠色水庫,。
地球的表面約有71%的部分被蔚藍(lán)色的海水所覆蓋,地球可以說是是一個海洋的星球,。浩瀚無邊的海洋,,蘊(yùn)藏著極其豐富的各類資源:海水中存在80多種元素,生存著17萬余種動物和2.5萬余種植物,。21世紀(jì)是海洋世紀(jì),,海洋蘊(yùn)藏著豐富的自然資源,它是地球所有生命的搖籃,,它以無比的壯觀和無盡的寶藏,。
大海洋生態(tài)系統(tǒng)的概念最初是由美國海洋大氣局的K.Sherman和羅德島大學(xué)的L.Alexander等在20世紀(jì)80年代提出的。
作為大海洋生態(tài)系統(tǒng),,應(yīng)符合以下條件:(1)大海洋生態(tài)系統(tǒng)的面積一般要在20萬平方千米以上:(2)具有獨(dú)特的海底深度,、海洋學(xué)特征和生產(chǎn)力特征;(3)生物種群之間形成適宜的繁殖,、生長和營養(yǎng)(食物鏈)的依賴關(guān)系,,組成一個自我發(fā)展的循環(huán)系統(tǒng);(4)污染,、人類捕撈和環(huán)境條件等因素的壓力對其具有相同的影響和作用,。
目前全球范圍內(nèi)劃定的大海洋生態(tài)系統(tǒng)共64個,在水深,、海洋學(xué),、生產(chǎn)力和海洋生物類群等方面各具有其獨(dú)特性。毗鄰我國的黃海,、東海和南海都被列入64個大海洋生態(tài)系統(tǒng)之中,。雖然大海洋生態(tài)系統(tǒng)支撐著世界海洋漁業(yè)總產(chǎn)量的95%,,但是也是受人類活動干擾最嚴(yán)重的海域。目前大海洋生態(tài)區(qū)面臨的主要威脅仍舊是各種污染,、過度捕撈,、對棲息地的改變和破壞。
島嶼生態(tài)系統(tǒng)島嶼生態(tài)系統(tǒng)具有明顯的海域隔離特征,,有別于典型的陸地生態(tài)系統(tǒng),,特點(diǎn)主要有:(1)明顯的海洋邊界及不連續(xù)的地理分布;(2)海域隔離降低了島嶼間的有效基因流,;(3)不同島嶼間具有異質(zhì)化的生境條件,;(4)海洋島嶼面積相對狹小,;(5)火山和侵蝕活動等隨機(jī)事件致使島嶼在長期的地質(zhì)過程中處于動態(tài)變化中,。
生物學(xué)家常把島嶼作為研究生物地理學(xué)與進(jìn)化生物學(xué)的天然實(shí)驗(yàn)室或微宇宙。這是因?yàn)?,島嶼與大陸隔離,,它們的動物種群和植物種群的進(jìn)化都發(fā)生在相對封閉的環(huán)境中,可以免受其他物種在大陸所面臨的殘酷競爭,,并朝著特殊的方向進(jìn)化,。許多偏僻的島嶼上都擁有一些世界上最奇特的植物,這些植物甚至未曾在其他地區(qū)被發(fā)現(xiàn),。這些物種因其具有地理隔離,、種群邊界清晰、分布范圍狹窄及種群規(guī)模較小等特點(diǎn),,成為物種分化,、起源研究的模式種。相應(yīng)的,,隨著島嶼生態(tài)學(xué)及生物多樣性研究的不斷深入,,島嶼生態(tài)系統(tǒng)被視為模式生態(tài)系統(tǒng)。
海底生態(tài)系統(tǒng)海底生態(tài)系統(tǒng)又稱深海生態(tài)系統(tǒng),,是指在海底黑暗,、低溫(或高溫)和高壓等極端環(huán)境下,以化學(xué)能和地?zé)崮転榛A(chǔ)而存在的特殊生態(tài)系統(tǒng),。深海通常是指水深1000米以下的海洋,,這里缺乏陽光,靜水壓力高,,溫度低至1℃,,或是高達(dá)350℃,營光合作用的植物以及相應(yīng)的高營養(yǎng)級動物在如此惡劣的環(huán)境條件下根本無法生存,因此,,長期以來深海一直被認(rèn)為是沒有生機(jī)的“荒蕪沙漠”。然而,,海底的生命遠(yuǎn)比我們的想象要豐富得多,。
1977~1979年,美國研究人員利用“阿爾文”號深潛器最早對加拉帕戈斯群島附近2500米深的海底熱泉進(jìn)行調(diào)查,,在其周圍發(fā)現(xiàn)了完全不依賴光合作用而生存的深海生物群落,,包括10個門500多個種屬,構(gòu)成一個五彩繽紛,、生機(jī)勃勃的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng),。與我們經(jīng)常看到的水生生態(tài)系統(tǒng)相似,,這個生態(tài)系統(tǒng)中的能量和物質(zhì)也能通過各種生物之間的取食和被食的關(guān)系而逐級傳遞,,構(gòu)成完整的海底食物鏈。
7. 海洋與大氣之間的物質(zhì)交換有哪些
自然界的水在水圈,、大氣圈,、巖石圈、生物圈四大圈層中通過各個環(huán)節(jié)連續(xù)運(yùn)動的過程,,稱為水循環(huán),。自然界的水循環(huán)時刻都在全球范圍內(nèi)進(jìn)行著。水循環(huán)發(fā)生的領(lǐng)域有海洋與陸地之間,,陸地與陸地上空之間,,海洋與海洋上空之間。
海陸間水循環(huán),,也稱大循環(huán),,是指海洋水與陸地水之間,通過一系列過程所進(jìn)行的相互轉(zhuǎn)換運(yùn)動,。它的具體過程是海洋表面水經(jīng)過蒸發(fā)變成水汽,,水汽上升到空中,隨著氣流運(yùn)行,,被輸送到大陸上空,,其中一部分水汽凝結(jié)成降水。降落到地面的水,,一部分形成地表徑流,,一部分形成地下徑流,兩種徑流經(jīng)過江河匯集,,流入海洋,,就形成了海陸間的水循環(huán)。陸地上的水,,通過海陸間水循環(huán)不斷得到補(bǔ)充,,水資源得以再生,。
8. 海洋與大氣之間的物質(zhì)交換是多相的中的相是什么意思
當(dāng)然是海洋了, 海洋是全球氣候系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié),,它通過與大氣的能量物質(zhì)交換和水循環(huán)等作用在調(diào)節(jié)和穩(wěn)定氣候上發(fā)揮著決定性作用,,被稱為地球氣候的“調(diào)節(jié)器”。 占地球面積71%的海洋是大氣熱量的主要供應(yīng)者,。如果全球100米厚的表層海水降溫1攝氏度,,放出的熱量就可以使全球大氣增溫60攝氏度。
9. 海洋和大氣之間也存在著持續(xù)的動量熱量和什么的交換
大氣運(yùn)動是指不同地區(qū),,不同高度之間的大氣進(jìn)行熱量,,動量,水分的互相交換,;不同性質(zhì)的空氣得以相互交流,,并以此形成各種天氣現(xiàn)象和天氣變化的總稱。大氣運(yùn)動包括水平運(yùn)動和垂直運(yùn)動兩種形式,。
10. 海洋大氣之間可以交換什么物質(zhì)
潮汐循環(huán)是指地球上海洋水體與大氣之間的熱量和物質(zhì)交換過程,。這個過程通常由太陽輻射、地球自轉(zhuǎn),、地球公轉(zhuǎn)和氣候模式等因素控制,。
具體來說,在太陽輻射作用下,,海洋表層受熱,,海水溫度升高,導(dǎo)致水體產(chǎn)生漲潮,。而當(dāng)太陽輻射減弱或消失時,,海洋表層失去熱量,海水溫度下降,,引起潮汐退潮,,形成潮汐循環(huán)。另外,,地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)也影響了潮汐的周期和強(qiáng)度,,導(dǎo)致潮汐循環(huán)周期變化。
潮汐循環(huán)對海洋生態(tài)和大氣環(huán)境都有著重要的影響,。通過調(diào)節(jié)大氣和海洋中的熱量和物質(zhì)交換,,潮汐循環(huán)有利于維持地球上的植被、動物活動,,同時也對全球氣候變化和天氣預(yù)報等方面有著重要的作用,。