一般的海洋气候变化的阻尼raybet雷竞技最新
n > t不仅海洋提供放缓的影响3月的季节,但它也可以提供一个缓和其他时间尺度气候变化的影响。raybet雷竞技最新我们将进一步讨论关于引起气候变化的机制,在下一章,但是现在我们只能假设气候系统不包括海洋能够在多个时间尺raybet雷竞技最新度不同,从天到年。然后,正如大海能够潮湿的季节性变化,海洋抑制变化在所有这些时间尺度。然而,海洋不潮湿的所有时间尺度上的变化同样;相反,因为在长时间尺度海洋本身可以加热或冷却,以应对气候变化,较短的时间尺度上的阻尼效应更大。raybet雷竞技最新我们给一个简短的数学处理这个论点在下一节中,和一个更完整的治疗在本章附录a。
阻尼的数学处理
表面海洋的温度和土地之间维持一个平衡加热和冷却。加热时由于太阳辐射和大气中的向下长波辐射和就差不多独立于表面的温度。冷却,另一方面,增加与温度热对象冷却速度比一个温暖的人。如果为了简单起见,我们假设冷却速率随温度线性变化,然后我们可以模型方程cdr年代XT的表面温度。(5.1)
S是加热源,T是温度,时间和T。参数C是系统的热容,X是一个常数决定身体冷却速度当它是热的。显然,这个方程是太简单如实地描述表面温度变化(它忽略了横向变化,一方面),但它说明了我们希望。
方程表示,气温上升的热容倍(左边)=加热(S) -冷却(XT)。如果我们集合S = 0,那么方程的解是T = T0 exp (xt / C)、T0的初始温度。
如果S是一个常数,然后完整的解决方案
这个方程告诉我们,如果有一个系统扰动,扰动会衰减时间尺度上的C / X。混合层深度为100米,X = 15 Wm-2 k - 1(建议通过观察海气相互作用),我们获得一个小不到一年的时间尺度。也就是说,海洋混合层可以吸收或发出的热量大约一年的时间尺度。在时间尺度变化显著长于这不是大大阻尼的存在一个海洋混合层,因为在这些时间尺度混合层本身升温和冷却系统没有提供阻尼。然而,在时间尺度比这更短,混合层吸收热量从一个温暖的氛围,或者放弃热冷的气氛,因此阻尼变化,否则大气的可能。地表热容小得多,所以时间尺度C / m是小得多的土地,而不是海洋。因此在陆地上一个小得多的阻尼效应比大海。
情况不是那样简单的这个论点。一个复杂因素就是,整个海洋混合层大气中不应对快速变化。因此,例如,只有前几米的水可能回应昼夜温度变化,这样的变化因此阻尼比人们想象的更少。然而,整体效果很明确:热容的海洋混合层抑制不同时间尺度包括年度变化。有兴趣的读者可以找到一个更完整的描述,这种效应在本章附录a。
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