1、Chapter 2 The system of global climate第 2章 全球气候系统Climate is the state factor that most strongly governs the global patternof ecosystem structure and function气候是状态因素，最强有力地控制着全球的生态系统结构和功能的模式 地形气候母质 潜在的生物时间微气候 /小气候干扰机制资源 功能类型生态系统过程干扰演替生态系统的发展Climate is a key mechanism by which ecosystems interact with
2、the total Earth System气候是一个关键机制 ,通过生态系统与整个地球系统交互 地球系统科学生态系统生态学生理生态学群落生态学种群生态学环境机制气候学水文土壤学地球化学Major goals in this lecture Understand how the climate system works Enable you to predict the climate any place on Earth这节课的主要目标 理解气候系统是如何工作的 使你能预测地球上任何地方的气候Energy in = energy outHalf of solar radiationreach
3、es EarthThe atmosphere is transparent to shortwave but absorbs longwave radiation(greenhouse effect)The atmosphere is heated from the bottom by longwave radiation and convection能量输入 =能量输出一半的太阳辐射到达地球大气对短波是透明的，但是会吸收长波辐射（温室效应）大气从底部被加热，通过长波辐射和对流 /传递 空间入射太阳辐射短波射出辐射长波 对流由 H2O、 CO2、 O3所造成的辐射云层辐射 /发射云层、 CO2
4、、 O3的净吸收对流混合净长波二次辐射由大气造成的后向散射由云层造成的后向散射地表反射天空漫反射的吸收与云辐射直接太阳辐射的吸收云的吸收地表大气H2O、尘埃、 O3的吸收感热通量 /显热通量潜热通量The temperature of a body determineswavelengths of energy emittedSolar radiation has high energy (shortwave) that readily penetratesthe atmosphereEarth emits low-energy (longwave)radiation that is abso
5、rbed by theatmosphere身体的温度决定能量释放的波长 太阳辐射具有较高的能量 (短波 )，容易穿透大气层 地表发射出较低的能量 (长波 )辐射，可以被大气吸收太阳入射辐射地面输出辐射可见区域吸收率波长The atmosphere is heated from thebottomTherefore it is warmest near the and gets colder with increasingelevation从底部加热大气因此，在底部附近是最温暖的，随着海拔增加会逐渐更冷 高度电离层 /热层中间层顶中间层 /逸散层平流层顶 /同温层上线平流层 /同温层对流层顶对流
6、层温度珠穆朗玛峰Uneven heating of Earths surface causes atmospheric circulationGreater heating at equator than poles1. suns rays hit more directly2. less atmosphere to penetrate地球表面的不均匀加热会导致大气环流赤道比两极加热程度大1.太阳光线直射程度大2.大气渗透少Therefore1. Net gain of energy at equator2. Net loss of energy at poles因此1.在赤道地区能量是净增加
7、的2.在两极地区能量是净损耗的大气地轴地表太阳光Air rises at equator and subsides at poles(vertical circulation)Circulation cells explain global distribution of rainfallEarths rotation determineswind direction (horizontal circulation)(Coriolis force)tropical easterliestemperate westerlies空气在赤道上升，在极地下降(垂直循环 ) 环流圈解释全球降水的分布 地
8、球自转决定了风向(水平循环 )(科里奥利力 ) 热带东风带 (温带 )西风带 寒冷空气下沉温暖气流上升寒冷空气下沉温暖气流上升温暖气流上升寒冷空气下沉寒冷空气下沉极锋副热带高压副热带高压极锋极地环流圈极地环流圈哈德莱环流 /低纬环流哈德莱环流 /低纬环流费雷尔环境圈 /中纬度环流圈费雷尔环境圈 /中纬度环流圈西风带西风带东北信风东南信风热带辐合带At 30 N & S, air descends more strongly over cold ocean than over landAt 60 N & S, air descends over cold land (high pressure) and rises over warm ocean (low pressure)Pressure gradients create geographic variation in prevailing winds在 30N和 30S，空气在寒冷的海洋比陆地 下降 更强烈 在 60N和 60S，空气在寒冷的陆地 (高压 )上下降，在温暖的海洋 (低压 )上上升 压力梯度在盛行风带造成地理变异纬度 经度西伯利亚高压太平洋高压百慕大高压冰岛低压阿留申低压热带辐合带
