Взаимосвязь процессов в океане и атмосфере

Взаимодействие океана и атмосферы определяет погоду и климат различных областей земного шара, термический и динамический режим Мирового океана. Практическое смысл решения этой проблемы очевидно — оно открывает пути для разработки более совершенного долгосрочного прогноза погоды, прогноза изменения климата, прогноза режима Мирового океана. Сейчас эта проблема стала одной из важнейших проблем.

Океан и атмосфера соприкасаются на пространстве, составляющем возле 71% поверхности планеты. На всем этом пространстве между газовой и жидкой оболочками Земли происходит непрерывное взаимодействие в разнообразных процессах. Лишь приливные явления, из всех происходящих в Мировом океане процессов, могут рассматриваться самостоятельно в океане и атмосфере.

Все процессы в океане и атмосфере возбуждаются единым источником энергии — солнечным излучением — и представляют собой различные части единого механизма, в котором происходит трансформация термический энергии Солнца в другие виды энергии.

Тепловое и динамическое взаимодействие, мена влагой являются основными процессами во взаимодействии океана и атмосферы. Собственно эти процессы имеются в виду, когда рассматривается проблема взаимодействия океана и атмосферы. В нее входит и взаимодействие атмосферы с поверхностью материков, без которого крупномасштабное взаимодействие было бы не полным.

В тепловом отношении океан более активен, этак как обладает большим запасом тепла, а атмосфера более активна в динамическом — в силу большей подвижности и больших запасов кинетической энергии.

В ряде отдельных процессов можно видать преобладание определенно направленного воздействия атмосферы на океан или океана на атмосферу. Однако в целом процессы взаимодействия в системе океан-атмосфера происходят с активной обратной связью. Потому причины и следствия в цепи взаимодействия могут меняться местами, и в большинстве случаев невозможно показать, находятся причины в атмосфере или в океане.

В результате теплового и динамического взаимодействия газообразной и жидкой оболочек Земли создается основной поле жизни океана и атмосферы, на котором развиваются все остальные физические, а также химические, биологические и геологические процессы, поглощающие несравненно меньшую доля приходящей на Землю солнечной энергии.

Воздействие атмосферы на океан проявляется в основном в передаче ему количества движения. Под действием касательного напряжения и пульсаций давления турбулизированного ветрового потока в океане возникают дрейфовые течения, ветровое беспокойство, внутренние волны. Энергией циркуляции атмосферы, т.е. режимом преобладающих ветров над океанами, обусловлены главные черты системы общей циркуляции вод океана и ветрового волнения.

Воздействие океана на атмосферу проявляется главным образом в передаче ей тепла и влаги. Существенную роль при этом играет скрытая теплота, содержащаяся в водяном паре и реализуемая атмосферой в районах конденсации. Тепло океана передается в атмосферу процессами испарения, турбулентного теплооомена и длинноволнового излучения с поверхности океана.

Благодаря большенный тепловой инерции деятельного слоя океана его тепловое состояние более стабильно и меняется во времени медленнее, чем тепловое состояние атмосферы. Потому крупномасштабные движения в атмосфере стремятся приноровиться к тепловому состоянию океана.

Важную роль регулятора в процессах взаимодействия океана с атмосферой играет облачность.

В облачности при конденсации выделяется скрытая теплота испарения, однако в тоже время она экранирует прямую солнечную радиацию.

Потому распределение облачности создает неравномерность в прогреве верхних слоев океана.

Длительные аномалии в количестве облаков над данным районом океана способствуют образованию аномалий в теплосодержания деятельного слоя.

При этом изменяется испарение, турбулентный и лучезарный теплообмен океана с атмосферой, что соответствующим образом изменяет облачность и другие характеристики атмосферы. Таким образом, облачность осуществляет обратную связь в процессах воздействия океана на атмосферу и может сообщать этим процессам колебательный нрав.

В районах частой повторяемости штормов резко увеличиваются турбулентные потоки тепла и влаги, в результате чего эти области являются очагами интенсивного взаимодействия океана и aтмосферы.


Добавить комментарий