净辐射和其他元素的热量平衡

3.5.1净辐射

的净辐射平衡的表面是减法的长波分量从短波分量。净短波辐射在北极总是正的或等于0(极夜)。全年有效辐射的存在,主要是积极的在前一节中给出。的月平均和年度平均分析,它总是正的,就像上一节所示(见图3.6)。Vowinckel和Orvig(1970)著名的两个类型的辐射政权在北极:挪威海和packice类型(图3.7)。第一种是通过开放的北极圈以北海域。这种类型的特征是一个很大的负平衡的发生(低于可以expcct)在冬季,这几乎完全在夏季降低了正平衡。与浮冰类型相比,第一类型显示显著更大的辐射平衡的变化每年3月从2卡尔/厘米2 / 3卡路里/厘米2 /天(-8.4 J /厘米2 /天12.5 J /厘米2 /天)和2 ca /厘米2 /天1大卡!/厘米2 /天(-4.2 J /厘米2 /天8.4 J / cnr7day)。从图3.7可以看出净辐射平衡是一个很小的残余的大型组件的传入和传出的辐射通量。因此,正如Vowinckel和Orvig(1970)注意到,平衡将高度敏感的微小错误估计传入和传出的辐射。更多细节见Vowinckel和Orvig (1970)。

b) 75 * n - 180“W T5°N-60 * W 90是什么

Figmv 3.7。辐射政权tlic北极:挪威海顶板易脱落岩石和(b)浮冰类型Vbwincket和Orvig之后(1970年)。总入射辐射,万里无云的天空;b -实际总入射辐射;c -实际地面总辐射吸收;d从地面长波辐射;e -长波的辐射,ovcrcast天空;实际长波入射辐射:f - g -长波入射辐射,万里无云的天空;h -实际辐射平衡;我通过C03 -长波辐射。

(图3.8)1月,太阳辐射并不是出现在北极的大部分,所以在本月辐射平衡是由有效辐射引起的。净余额= 8 kJ / cm2几乎在整个北极,除了开放水域在格陵兰岛,挪威和巴伦支海和巴芬湾。最高的负值,-25 kJ / cm2,发生在东格陵兰海的一部分,尤其是在斯匹次卑尔根群岛的西部海岸附近。卡拉和拉普帖夫海海域也有一些冰穴值(-13 kJ / cm2)低于正常水平。

在春天(4月),辐射平衡仍略-在北极大部分地区。小正值只出现在加拿大北极地区的南部地区和太平洋地区(约3 kJ / cm2)。明显更大的净辐射平衡值(13 14 kJ / cm2)指出在大西洋南部的地区。然而,最高的值(21 kJ / cm2)记录在巴芬湾(图3.8)。

(图3.9)7月,辐射平衡达到最高的积极的价值观。在中央的一部分北极它之间的不同15 kJ / cm2, 17 kJ / cm2,海边-冰边缘它等于34 kJ / cm2,打开水的北极的海洋最高,达到高达42 kJ /平方厘米。大陆的北极地区,实现了接收kJ /平方厘米。

(图3.9)10月,表面的辐射平衡整个北极再次变得消极。在北冰洋和北极海域被海冰覆盖,平衡振荡的值主要来自5 kJ / cm2 6 kJ /平方厘米。相似的价值观也是可见的北极大陆。开放水域附近海冰边缘(格陵兰岛,挪威、巴伦支海和楚科奇海和巴芬湾)负最高辐射平衡(从8 kJ / cm2 -13 kJ / cm2)。

年度的净辐射平衡值(图3.3 b) -在北极的核心部分,主要是在77 - 82°N达到-12 kJ /中国北车在北极。最低的可观测值指出,然而,在北部的中心的格陵兰冰盖(-16 kJ / cm2)和在海岸附近的格陵兰海斯匹次卑尔根(-17 kJ / cm2)。在北极大陆地区(< 70°N),特别是在加拿大北极,净辐射值超过70 kJ /中国北车和可能达到超过100 kJ / cm2最南端的碎片。高的辐射平衡值(100 - 110 kJ / cm2)也发生在巴伦支海的南部地区,丹麦海峡,巴芬湾。

比较净辐射平衡的分布在北极(这里介绍Khrol(1992))在许多情况下,与其他来源显示显著差异。这些差别是最大的在温暖的半年,可能造成不同的方法用于净辐射平衡计算。

图3.8。平均每月(1月和4月)总数(kJ /嗷)的净辐射在北极Khrol后(1992年)。

图3.9。平均每月(7月和10月)总数(kJ / cm2)的净辐射在北极Khrol后(1992年)。

3.5.2显热及潜热

在前一节中给出的净辐射平衡是最表面的热量平衡的重要组成部分。然而,正如我们所知,不仅运输的能量辐射。也可以从表面运送至大气中蒸发和大气中的显热,凝结和显热的表面。然而,我们的知识关于这两个流量仍然是有限的。可能从一节,辐射平衡计算与观测可以比较。这允许我们检查用于辐射平衡计算公式的正确性。这样一个不存在的可能性明智的和潜热通量,因为没有准确的直接测量技术存在。因此,我们对这部分知识的热平衡只来自计算,为此目的而使用两个不同的气候数据(主要是空气和海洋或陆地温度,空气湿度,风速)和不同的特征的土地和海洋表面。Shuleykin (1935),Budyko昂特斯坦纳(1956),(1964),Vowinckel和泰勒(1965),阿里尔et al (1973), Khrol(1976),和Murashova(1986)开发这些通量的计算方法。计算元素的地理分布北极表面的热平衡是困难和耗时的任务。因此,现有的文献非常微薄。Vowinckel和泰勒(1965)分别计算蒸发和显热通量对以下地区:中央极地海洋Kara-Laptev海,东西伯利亚海,波弗特海,5°的纬度带Norwegian-Barents大海。更多细节见本文或Vowinckel Orvig (1970)。只有俄罗斯气候学家提出了热平衡的结果分布在北极元素以地图的形式(Budyko 1963;戈尔什科夫1980;阿特拉斯Arktiki 1985;Khrol 1992)。Budyko地图的关注整个地球,因此他们只包括最南端的北极部分地区。本文提供的地图来自Khrol (1992)。显热通量和潜热通量的值计算使用方法提出的爱丽儿et al。(1973), Khrol(1976)和Murashova (1986)。

3.5.2.1显热

1月(图3.10),显热通量在几乎整个北极是正的,除了开放水域在格陵兰岛,挪威、丹麦海峡和巴伦支海,和巴芬湾(包括冰湖称为北水)。最高的积极的价值观发生在中央北极格陵兰岛,俄罗斯北方大陆地区的弧形抽搐,北部和加拿大北极群岛的一部分(4 5 kJ / cm2)。能量最大的损失(-60 kJ / cm2),可以观察到在被温暖的海洋洋流(当前西方斯匹次卑尔根,挪威目前,摩尔曼斯克当前和西格陵兰海流),

(图3.10)4月,显热分布的模式非常类似于1月。主要的可观察到的差异关注通量的大小。4月正面和负面显热通量较低。最高的值振荡2 kJ / cm2and 3 kJ /平方厘米。而最低的是-25 kJ / cm2至-34 kJ /平方厘米。的平均减少显热与1月相比= 1 - 2 kJ / cm2在北极大部分地区(除了在开放水域,这减少更大)。

(图3.11)7月,显热是-北极中部,与最高的价值观在北极附近(2 kJ / cm2)。这些消极的价值观传播更多的向南(70 N)从太平洋地区。更大的负值发生在格陵兰岛的内部(8 kJ / cm2),最重要的是大陆的一部分北极(-15 kJ / cm2)。这两个地区之间负的显热,有带正值达到高达15 - 17日kJ /平方厘米。更高的值可能会注意到在加拿大北极的西南部。这是与平流温暖的空气从南方大陆。

(图3.11)10月,敏感的热通量又成了积极的北冰洋(3 kJ / cm2)和在格陵兰岛(5 kJ / cm2)。在北极海域被海冰覆盖,通量主要是负值(除了波弗特海和可能拉普捷夫海),平流的影响从大陆冷空气。负值弧强(-25 kJ / cm2)在开放水域的海洋(挪威、格陵兰、巴伦支海和楚科奇海,丹麦海峡,巴芬湾和白令海峡)。北部的北极大陆(包括加拿大北极群岛)稍微积极显热(很少超过2 kJ / cm2)。

年度值的显热(图3.12)是积极的在北极Occan被常年海冰覆盖(21 kJ / cm2)从加拿大、格陵兰岛,和格陵兰海被寒冷的东格陵兰海流(63 kJ / cm2)。非常高的正值弧之间的海水中也观察到局部地区加拿大北极群岛的Archi-pclago。中度负显热通量明显在北极的大陆部分(约-22 kJ / cm2)。另一方面,很大能量的损失主要发生在东格陵兰海的一部分,在温暖的西斯匹次卑尔根海流到达海冰边缘(-368 kj / cm2)。重大损失的能量也发生在冰穴和引导区域(-42 kJ / cm2)。

图3中,10。平均每月(1月和4月)总数(kJ /厘米)的显热在北极Khrol后(1992年)。

继续阅读:月平均季节和年度空气温度

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