海面与大气的感热交换
海面与大气接触依靠传导方式进行的热量交换。 又称“接触热交换”。感热交换主要决定于两个因素:一是海-气间的温差,二是海面风速。 海-气温差决定著近海面大气的层结状况。当气温高于水温时,大气向海洋传递热量。 若此时风速为零,大气层结稳定,热传递仅借助于分子运动过程,热交换极其缓慢且量值甚小。当水温高于气温时,海面大气呈不稳定层结而形成热对流,加速海洋向大气的热量输送。 当海面存在风速时,无论大气层结状况如何,均使热量传递加强,形成湍流热交换。海面处的接触热传递过程,以湍流热交换为主。 平均而言,海洋表面的温度比近水层大气的温度高0.8℃左右。 所以,海洋与大气感热交换的结果,是海洋向大气输送热量。但在一年四季中,夏半年感热交换以大气向海洋传递热量为主;冬半年则以海洋向大气传递热量为主。目前已有许多计算感热交换的经验式,如M.И.Будыко的计算式 Qh=2.51×10-4(TO-TZ)U2(瓦·厘米-2) 式中,UZ是高度Z处的风速,T0和TZ分别为海面水温和Z高度处的气温。 |