李克让

如果没有海洋，地球上的气候将会不堪设想;如果没有海洋，人类也就不能生存。这是因为海洋在调节着气候，它为人类和一切生物创造了冷暖适宜的生存条件。

地球上最大的水库

为什么海洋对气候会有重要的影响呢?这是由海洋的特性决定的。海洋具有辽阔的幅员,庞大的体积和质量,它的面积为3亿6千万平方公里，约占整个地球表面积的70.8%。海洋的平均深度在4,000米左右，因此,有大量的海水在海洋中贮存。地球上各种形式的总水量约为1397.9x 10^8立方公里，其中海水水量就有1369×10^8立方公里，约占总水量的98%。我们知道，大气中的水份主要由海洋蒸发而来，水汽进入大气以后，便分散在大气中，在一定条件下水汽会发生凝结，产生云、雾、降水等，它们能返回到地表或渗入地下，最后又进入海洋，由此可见，海洋既是大气中水循环的发源地，又是水循环的归宿处，它是地球上云、雾、雨、雪的真正“故乡”

地球上最大的热量发源地

如果把大气比做一部热机，由于它的运转便产生了霜、雪、雨、露、风、浪、雾、流等各式各样的“产品”，那么，这部热机的动力和燃料是从哪里来的呢?

我们知道，地球上的热量来源是太阳。当太阳辐射进入地球大气层时，被大气吸收16%,被云吸收3 %,被空气散射回太空的有6%,被云反射回太空的有20%,被地面反射回太空的有4%，被地面吸收的有51%，其中绝大部分是为海洋所吸收了。这是为什么呢?原来海水的特性之一是它的热容量非常大，比土块的热容量大1倍，比空气大3, 000多倍。这就是说，如果使1立方厘米的海水温度升高1C,所需的热量能使3,000多立方厘米的空气温度升高1C。可见海水吸收的热量是相当可观的，海洋的确是巨大热量的贮存器。从计算得知，海洋上层3米水深的热容量相当于整个大气层的热容量。如果使地球上全部海洋表面100米水层的温度降低0.1C,那么释放出来的热量就能使整个对流层的空气温度升高6C。海水吸收了太阳的辐射热以后，又通过各种形式将热量供给大气，从而推动了大气的运动。可见海洋才是真正的大气燃料的供应者，是地球上最大的热量发源地。

地球气候的最大调节器

内陆的夏季赤日高照，冬季天寒地冻，可是在海滨或大洋地区则不然，那里冬无严寒、夏无酷暑，气候十分宜人。这是什么原因呢?这是因为海水的热容量很大，它即使接受的作多的太阳热量，而反应在海面上的温度变化往往要比陆地上的温度变化缓慢得多。如果把月平均最高气温与最低气温之差称为气温的年较差,海上气温的年较差一般小于5 C，但在内陆却大得多，如伊尔库次克竞高达39C。同样，气温的日较差也相差很大，海上气温的日较差一般不到19C，而热带沙漠上的日较差则高达50°C，有时甚至超过60%C。难怪在内陆沙漠区有“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的说法。

由于地球是一个球体,因而太阳辐射到达地表和大气中的分布是不均匀的，就整个地球和大气系统来说,南北纬40°之间的地区是辐射热的剩余区，即热源区; 40°以外的高纬区是辐射热的亏损区，即热汇区。但是，从年平均温度来看，热带的温度并未逐年增加，高纬的温度也没有逐年减小。因此，为了维持高低纬区的热量平衡，就必须要有一种机制把剩余的热量由热带向高纬区输送。近年来，通过卫星观测的计算表明，海洋特别是低纬区海洋对热量的输送作用已大大超过了大气。

海流与气候
在大洋面上，海水的流动叫做海流。海流有冷暖之分。

一般沿大陆边缘、“由低纬向高纬区流动的大洋西边界海流多属曖流系统;沿大陆边缘由较高纬度流向低纬区的大洋东边界海流多属冷流系统。凡暖流经过的海区和沿岸地区，气候温暖，雨量充足。冷流经过的地区则气候寒冷，雨量稀少,空气干燥而多雾。如热带和亚热带的北美、东亚、南美、南非和澳大利亚东岸以及高纬度大陆西岸，因受暖流影响而多雨，低纬大陆的南非和南美西岸，因受强冷流的影响而雨量稀少，甚至出现沙漠;在热带和亚热带的大洋东部以及中高纬大洋的西部为多雾区，这都是由于受冷洋流影响的缘故。

海冰与气候
中高纬度的大洋上，经常出现海冰，其面积可占海洋总面积的3-4 %，冬季则高达10%以上。海冰在冬季能制止海洋放出热量，在夏季又能阻止海洋吸收热量，因此，海冰有“海洋皮袄”之称。但对大气却相反，它可使大气损失热量。计算证明，一个有冰的海区，大气损失的热量约为300/卡厘米日。海冰既受气候的制约，反过来它又影响着气候。海冰中以极冰对气候的影响最大，极冰的过多或过少，都可使气候产生异常，如1892- 1897年和1922年，因南极冰向北扩展，引起了南半球的气候异常。本世纪六十年代以来，由于北极地区变冷，极冰范围扩大，又引起了北半球中低纬区气候的异常。

热带海洋与气候
热带海洋对气候也有显著的影响。如“爱尔尼诺”现象就是最明显的例子。在南美西部的秘鲁和智利沿海一带，由于海水的上升流把丰富的营养盐带到了海洋表面，为海洋生物创造了良好的生活环境;特别是鱼的产量居世界第一位，同时，由于大群的海 鸟在这里哺食鱼虾，因此，积累了大量的鸟粪和磷矿。由于上升流带来的冷水，降低了海面的温度，使东太平洋赤道附近的气候变得干旱，沿海-带的土地十分贫脊，甚至成为沙漠。但这种情况不是一成不变的，一旦上升流停止，暖水就会异常的增多，海温明显上升， 使生物的生活环境发生改变，造成众多生物的死亡，放出大量的硫化氢气，往往使路过这里的船只染上一层黑色。另外，也会由于大部分鱼类的死亡而使鸟粪工业遭受异常的损失。这种暧水现象的异常情况就称为“爱尔尼诺”现象，这是一种严重的海洋灾难。在气候上，随脊“爱尔尼诺”的南下，则会出现持续的暴雨，整个区城的平均降水量可增加5-10倍，对整个生态平衡和经济发展都有很大的影响。

据研究，东太平洋赤道地区的海水增温现象约有3-4年的周期性变化，这种变化不仅影响本海区的温度、气压和降水，而且对南北纬40直至高空的温度、气压等也产生显著的影响，一方面它们都有3- 4年的周期，另一方面，当这个海区的温度升高后不久，本地区就会出现气温升高、气压降低、降水增多等现象，并逐步向两半球的中纬度和高空扩展，大约能持续1.5-2年。以后，海温便开始下降，这时本地区的气温也会降低，气压会升高，降水会减少，并且还逐步向两半球的中纬度和高空扩展，形成周期性变化。可见，赤道东太平洋海区是大范围气候异常的重要源地，这里有“异常天气灶”之称。近年来，我国气象工作者已经运用这个地区前冬的海面温度，成功地预报?夏季西太平洋亚热带高压的强弱以及我国东部地区的旱涝和冷暖趋势。

季风区海洋与气候
季风区海洋是重要的热源和水分源地，又是台风发生和发展最频繁的地区，因而对大范围气候可产生重大影响。季风区海洋上空最使人感兴趣的现象是近年来发现的穿过赤道的低空急流。这支气流出现在东经35- -37°一带,在1000米左右的高度最明显，每年的6-8月间最活跃，它的宽度约100- -200梅里， 风速为50米/秒, 它在马达加斯加岛附近越过赤道，向东北方向流去，直达印度西部沿海。海洋对这支低空急流有很大影响，它是印度洋酉南季风的重要动力。过赤道气流的分布很不均匀，其中在西印度洋的一支最重要，它差不多占过赤道空气总输送量的一半。由于海洋对大范围气候的形成和变化有着很大影响，海洋中某些海区和要素的微小变化常预示着未来气候的巨大变化，因此，深入研究海洋和大气的相互作用，搞清海洋对气候影响的过程和机制，在海洋的变化中寻求气候异常的信息，是提高长期天气预报和气候预测的一把金钥匙。

(《知识就是力量》1982年4 期)