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北欧海夏季大风过程的阻热效应和散热效应

15、冰冻圈科学 > 专题6：海-冰-气相互作用的物理过程和机制

北欧海海底地貌复杂，同时受到暖流和寒流的影响，海洋与大气之间存在强海气相互作用，对气候系统有重要影响。2012年8月布放在罗弗敦海盆的海气耦合浮标捕捉到了一次强南风过程和一次强北风过程，对大风期间海气热通量进行分析，给出了夏季北欧海暖流区海气相互作用的一般特征。观测表明，夏季南风将暖湿气流输送至北欧海。由于气温升高接近海温，海洋向大气的热传输较弱，感热释放被削弱；由于南风输送的水汽足够充足，抑制了海水蒸发，导致海洋潜热释放也被削弱；气温的升高导致大气有效回辐射增加，海洋损失的净长波辐射减少。海洋的总热通量不到60 W/m2，我们将其称为阻热效应。阻热效应期间海洋放热少而得到的短波辐射很强，导致海洋的热量消耗很少。夏季北风将干燥的冷空气输送到北欧海，海气温差变大以及大风引起的强烈湍流作用可以促进海洋向大气传热，使海洋的感热释放迅速增加；干燥的空气有利于促进海水蒸发，强烈的湍流作用使海洋的潜热释放也迅速增加；空气中水汽含量少、气温低，导致大气回辐射减少，海洋损失的净长波辐射增加。北风期间海洋通过感热、潜热以及净长波辐射损失能量达到240 W/m2，我们将其称为散热效应，海洋失热是阻热效应时的四倍。由于夏季北风占比较少，北欧海暖流区主要以阻热效应为主。阻热效应期间海洋失热少而接收的热量多，夏季北欧海会储存大量能量，这些能量会随海流输送到北冰洋，起到加速北极变暖的作用。而到秋冬季节北风为主时则以散热效应为主，海洋向大气释放大量能量，是北欧海暖水的主要散热期。