海洋是地球上最广阔的水体的总称,海洋的边缘部分称作海,中心部分称作洋。
地球上海洋的总面积约为3.6亿平方公里,约占地球表面积的71%,平均水深约3795米。海洋中含有十三亿五千多万立方千米的水,约占地球上总水量的97% 。由于海洋占地面积较大,所含水量较多,容纳热量的空间较大(海洋的热容量是大气热容量的1000倍,仅海洋表层3米内的海水所含热量,相当于整个大气层热量的总和,如果全球100米厚的表层海水降温1摄氏度,放出的热量就可以使全球大气增温60摄氏度),因此,海洋的吸热能力和放热能力都很强。
热量从何处来?
热量来源于太阳,太阳以电磁波的形式向外传递能量,太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流,这就是太阳辐射。太阳辐射所传递的能量,称其为太阳辐射能,也就是说,太阳辐射透过大气向海洋传递热量。在传递热量的过程中,100%的太阳辐射能进入大气上界,有18%的太阳辐射能被大气吸收,其余的热量继续传递,到达海面。到达海面的太阳辐射能占比为82%,海面又将吸收的5—9%的太阳辐射能反射到太空,最后真正进入海洋的太阳辐射能只占了总辐射能的77—81%。如果考虑大气的反射,那么真正到达大气上界的太阳辐射能只占比51%。但是如果海面有冰,比如南北两极的海冰,冰雪的反照率为80%,相当于80%的太阳辐射能都被反射回太空,只有20%的太阳辐射能到达冰雪,被冰雪吸收,对于海洋,90%的太阳辐射能就能被海洋吸收,海洋吸收的热量比冰雪吸收的热量多,一旦海冰融化,海洋就会吸收更多的热量。海洋虽然吸收了热量,但是它没有较强的储热能力,接收的热量大部分会散发出去,进入大气,为大气提供热量。吸收多少,放出多少,但这不代表海洋会释放出全部热量。海洋会保留一部分热量,使海洋温度处于一个相对稳定的状态。
大气中吸收的热量多了,大气温度升高,长时间如此,便会产生气候效应。
当然,海水运动也会影响到气候,海洋环流把海洋的热量带到其他地方,暖水流向冷水,气温升高;冷水流向暖水,气温降低,全球气候就会受到非常大的影响。
另外,海水蒸发后会将大量的水汽带入大气,大气中的水汽含量较高,达到饱和状态,就会产生凝结。水汽凝结后,形成许多的小水滴,大气中的很多热量同时也跟着释放,重新回到海洋,所以形成了降水,海洋也给大气提供了水汽条件。
海洋与气候有着密不可分的联系,2021年世界气象日的主题为“海洋,我们的气候和天气”,同时,也是为了纪念联合国海洋科学促进可持续发展十年计划的启动,让我们共同呼吁,“保护海洋环境,从我做起!”