Википедија

Температура на морската површина

Температура на површината на морето (ТПМ) е температура на водата близу до површината на океанот. Точното значење на површината варира во зависност од користениот метод на мерење, но тоа е помеѓу 1 милиметар и 20 метри под морската површина. Воздушните маси во Земјината атмосфера се високо изменети од температурите на морските површини на кратко растојание од брегот. Локализирани области со тежок снег можат да се формираат во масивни облаци од топла вода во рамките на инаку ладна воздушна маса. Високи температури на површината на морето се позната причина за тропски циклогенези над Земјините океани. Тропските циклони, исто така, можат да предизвикаат ладно будење, поради бурното мешање на горните 30 метарs (98 ст)апала на океанот. ТПМ се менува дневно, како воздухот над него, но во помал степен. Постои помала варијација во ТПМ во ветровити денови, отколку во мирни денови. Покрај тоа, океанските струи, како што е Атлантската повеќедекадна осцилација (АПО), можат да влијаат на ТПМ во мулти-декадни временски размери, големо влијание резултира од глобалната циркулација на термохалин, што значително влијае на просечниот ТПМ низ повеќето светски океани.

Температурите на површината на копното се зголемија побрзо од океанските, бидејќи океанот апсорбира околу 92% од вишокот на топлина генерирана од климатските промени.[1] Графикон со податоци од НАСА[2] покажуваат како температурите на земјиштето и морските површини на воздухот се променија наспроти прединдустриската почетна линија.[3]
Ова е дневно, глобално поставување на податоци за температура на површината на морето (ТПМ) произведено на 20 декември 2013 година со резолуција од 1км (позната и како ултрависока резолуција) од групата РСМО (Регионален систем за моделирање на океан).
Неделна просечна температура на морската површина за Светскиот океан во текот на првата недела од февруари 2011 година, за време на периодот на Ла Ниња .
Температура на површината на морето и теченија.

Температурата на океанот е поврзана со содржината на топлина во океанот, важна тема во студијата за глобалното затоплување.

Крајбрежната ТПМ може да предизвика ветрови во близина на брегот, кои можат да генерираат плима која може значително да ги олади или загрее копнените маси во близина. Поплитките води по текот на континенталниот праг, често се потопли. Ветриштата на копно можат да предизвикаат значително загревање дури и во области каде што порастот е прилично константен, како што е северозападниот брег на Јужна Америка. Неговите вредности се важни во рамките на бројченото предвидување на времето, бидејќи ТПМ влијае на атмосферата горе, како што е формирањето на морски ветрови и морска магла. Исто така се користи за калибрирање на мерењата од временските сателити .

Мерење

уреди
 
Температурен профил на површинскиот слој на океанот (а) во текот на ноќта и (б) во текот на денот

Постојат различни техники за мерење на овој параметар кои потенцијално можат да дадат различни резултати затоа што се мерат различни работи. Далеку од непосредната морска површина, општите мерења на температурата се придружени со референца на специфичната длабочина на мерењето. Ова се должи на значајните разлики што се среќаваат помеѓу мерењата направени на различни длабочини, особено во текот на денот кога малата брзина на ветерот и големите сончеви услови може да доведат до формирање на топол слој на површината на океанот и силни вертикални температурни градиенти (дневна термоклина).[4] Мерењата на температурата на морската површина се ограничени на горниот дел од океанот, познат како близок површински слој.[5]

Топломери

уреди

ТПМ беше една од првите океанографски променливи што беа измерени. Бенџамин Френклин потопил живин топломер од брод додека патувал меѓу САД и Европа во неговото истражување на Голфскиот тек кон крајот на XVIII век. Подоцна ТПМ беше измерена со натопување на топломер во кофа со вода што беше рачно извлечена од морската површина. Првата автоматизирана техника за одредување на ТПМ беше постигната со мерење на температурата на водата во пристаништето за прием на големи бродови, што беше во тек до 1963 година. Овие набудувања имаат топла пристрасност од околу 0.6 °C (1.1 °F) поради топлината на моторната просторија. Оваа пристрасност доведе до промени во перцепцијата на глобалното затоплување од 2000 година.[6] Фиксираните временски влијанија ја мерат температурата на водата на длабочина од 3 метарs (9.8 ст). Мерењата на ТПМ имаа недоследности во последните 130 години како резултат на начинот на нивното земање. Во XIX век, мерењата се вршени во кофа од брод. Сепак, имаше мала варијација на температурата поради разликите во кофите. Примероците беа собрани или во дрво или во неизолирана кофа со платно, но кофата со платно се ладеше побрзо од кофата со дрво. Ненадејната промена на температурата помеѓу 1940 и 1941 година беше резултат на не документирана промена во постапката. Примероците беа земени во близина на влезот на моторот, бидејќи беше премногу опасно да се користат светла за да се направат мерења на бродот ноќе.[7] Во светот постојат многу различни лебдечки плови, кои се разликуваат во дизајнот, а локацијата на сигурни сензори за температура варира. Овие мерења се емитуваат до сателити за автоматска и непосредна дистрибуција на податоци.[8] Голема мрежа на крајбрежни плови во водите на САД одржува Националниот центар за пловни податоци (НЦПП).[9] Помеѓу 1985 и 1994 година, широк спектар на закотвени и пловечки пловила беше распореден преку екваторскиот Тихи Океан дизајниран да помогне во следење и предвидување на феноменот Ел Нињо.[10]

Временски сателити

уреди
 
2003–2011 SST заснован на податоци на ССУР илиСпектрорадиометар за сликање со умерена резолуција Аква.

Временските сателити се достапни за да се утврдат информациите за температурата на морето од 1967 година, со првите глобални композити создадени во текот на 1970 година. Од 1982 година,[11] сателитите сè повеќе се користат за мерење на ТПМ и дозволија поцелосно да се гледаат неговите просторни и временски варијации. Сателитските мерења на ТПМ се во разумна согласност со мерењата на температурата на оригиналните места (in situ). Мерењето на сателитот е направено со чувство на зрачење на океанот во две или повеќе бранови должини во рамките на инфрацрвениот дел од електромагнетниот спектар или други делови од спектарот, кои потоа можат емпириски да се поврзат со TПМ.[12] Овие бранови должини се избрани затоа што се:

  1. во рамките на врвот на црнотелесното зрачење што се очекува од Земјата,[13] и
  2. способен да се пренесува соодветно добро низ атмосферата[14]

Мерење на сателит ТПМ обезбедува синоптички поглед на океанот и голема честота на повторени прегледи,[15] овозможува испитувањето на динамиката на горниот океан ширум сливот да не е достапна со бродови или знаци. Спектрорадиометарот за сликање со умерена резолуција (ССУР) НАСА (Национална аеронаутска и вселенска администрација) ТПМ сателитите обезбедуваат глобални податоци за ТПМ од 2000 година, достапни со еднодневно заостанување. Сателитите ГСКОС (Геостационарни Сателити што Кружат Околу Земјата) Архивирано на 17 август 2020 г. НАОА се гео-стационарни над Западната полутопка што им овозможува да испорачуваат ТПМ податоци на час, со само неколку часа заостанување.

Постојат неколку тешкотии при апсолутно мерење на ТПМ засновани на сателит. Прво, во методологијата на инфрацрвено далечинско набљудување зрачењето произлегува од горната „кожа“ на океанот, приближно од горниот дел од 0,01мм или помалку, што може да не ја претставува најголемата температура на горниот метар на океанот, пред сè поради ефектите на сончевото загревање на површината за време на преку ден, рефлектирано зрачење, како и разумно губење на топлина и испарување на површината. Сите овие фактори го отежнуваат процесот на споредба на податоците на сателитот со мерењата од пловилата или методите на бродови, што ги комплицира напорите за вистинска основа.[16] Второ, сателитот не може да гледа низ облаци, создавајќи ладна пристрасност во ТПМ-овите добиени од сателити во облачните области.[4] Сепак, техниките на пасивна микробранова печка можат точно да го измерат ТПМ и да пенетрираат низ покривката на облакот.[12] Во рамките на атмосферските звучни канали на временските сателити, кои достигнуваат врв веднаш над површината на океанот, познавањето на температурата на површината на морето е важно за нивното баждарење.

Локална варијација

уреди

ТПМ има дневен опсег, исто како и Земјината атмосфера погоре, иако во помал степен поради неговата поголема специфична топлина. Во мирни денови, температурата може да варира за 6 °C (11 °F).[4] Температурата на океанот на длабочина ја уназадува температурата на Земјината атмосфера за 15 дена на 10 м, што значи за локации како Аралското Море, температурите близу неговото дно го достигнуваат максимумот во декември и минимумот во мај и јуни.[17] Во близина на крајбрежјето, крајбрежните ветрови ги придвижуваат топлите води во близина на површината на морето и ги заменуваат со поладна вода одоздола во процесот познат како Екман транспорт. Овој модел ги зголемува хранливите материи за морскиот живот во регионот.[18] Речни делти во непосредна близина на океаните, каде слатка вода тече над горниот дел на погустата морска вода, овозможуваат да се загрее побрзо поради ограниченото вертикално мешање.[19] Далечински набудуван ТПМ може да се користи за откривање на „температурниот потпис“ на површината поради тропски циклони. Општо, ладењето на ТПМ се забележува по поминувањето на ураган, пред се, како резултат на продлабочување на мешаниот слој и загуби на површинска топлина.[20] Во пресрет на неколкудневните избувнувања на сахарска прашина преку соседниот северен Атлантски Океан, температурите на површината на морето се намалуваат за 0,2°С до 0,4 °C.[21] Други извори на краткорочни флуктуации на ТПМ вклучуваат вонтропски циклони, брзи приливи на ледничка свежа вода и концентрирано цветање на фитопланктон поради сезонски циклуси или истекување на земјоделството.

Атлантска повеќедекадна осцилација

уреди

Атлантската повеќедекадна осцилација (АПО) е важна за тоа како надворешните климатски двигатели се поврзани со Северноатлантските ТПМ.

Регионална варијација

уреди
 
Ел Нињо од 1997 г. забележан од ТОПЕКС/Посејдон. Белите области крај тропските брегови на Јужна и Северна Америка укажуваат на базен со топла вода.[22]

Ел Нињо се дефинира со продолжени разлики во температурите на површината на Тихиот Океан кога се споредуваат со просечната вредност. Прифатената дефиниција е затоплување или ладење од најмалку 0,5 °C во просек над источно-централниот тропски Тихи Океан. Типично, оваа аномалија се случува во неправилни интервали од 2-7 години и трае девет месеци до две години.[23] Просечната должина на периодот е 5 години. Кога ова затоплување или ладење се случува само на седум до девет месеци, тоа е класифицирано како „услови“ Ел Нињо/Ла Ниња; кога ќе се појави повеќе од тој период, се класифицира како „епизоди“ Ел Нињо/Ла Ниња.[24]

Знак на Ел Нињо во моделот на температурата на морската површина е кога топла вода се шири од западниот дел на Тихиот Океан и Индискиот Океан на истокот на Тихиот Океан. Го носи дождот со себе, предизвикувајќи голема суша во западниот дел на Тихиот Океан и врнежи од дожд во нормално сувиот источен Тихи Океан. Топлиот наплив на тропска вода полна со хранливи материи во Ел Нињо, загреан при нејзиниот премин кон Екваторска струја кон исток, ја заменува студената, богата со хранливи материи површинска вода на струјата Хумболт. Кога условите Ел Нињо траат многу месеци, екстензивното затоплување на океаните и намалувањето на Велигденските трговски ветрови го ограничуваат прелевањето на ладна длабока вода богата со хранливи состојки и неговото економско влијание врз локалниот риболов на меѓународен пазар може да доведе до сериозна ситуација.[25]

Важноста на атмосферата на Земјата

уреди
 
Снежни морски ефекти во близина на Корејскиот полуостров

Температурата на површината на морето влијае на однесувањето на атмосферата на Земјата погоре, затоа е важна нивната иницијализација во атмосферски модели. Додека температурата на морската површина е важна за тропска циклогенеза, таа е исто така важна и при одредувањето на формирање на морска магла и морски ветрови.[4] Топлината од потоплите води може значително да ја модифицира воздушната маса на растојанија пократки од 35 kiloметарs (22 ми) до 40 kiloметарs (25 ми) На пример, југозападно од вонтропските циклони на Северната полутопка, закривениот циклонски проток што носи ладен воздух преку релативно топли водни тела може да доведе до тесни појаси на снег (или морски ефект) со езерски ефект. Тие носат силни локализирани врнежи, често во форма на снег, бидејќи големите водни тела како езерата ефикасно ја складираат топлината што резултира со значителни температурни разлики - поголеми од 13 °C (23 °F) - помеѓу површината на водата и горниот воздух.[26] Поради оваа температурна разлика, топлината и влагата се транспортираат нагоре, кондензирајќи во вертикално ориентирани облаци кои создаваат снежни врнежи. Намалувањето на температурата со висината и длабочината на облакот се директно погодени и од температурата на водата и од опкружувањето од големи размери. Колку е посилно намалувањето на температурата со висината, толку се повисоки облаците, и стапката на врнежи станува поголема.[27]

Тропски циклони

уреди
 
Сезонски врвови на активност на тропски циклон ширум светот
 
Просечни екваторски температури на Тихиот Океан

Температурата на океанот од најмалку 26,5°Cопфатена со минимална длабочина од 50 метри е еден од претходниците потребни за одржување на тропски циклон (вид на мезоциклон).[28] Овие топли води се потребни за одржување на топлото јадро што е како гориво во тропските системи. Оваа вредност е далеку над 16,1 °C, долгорочна глобална просечна температура на површината на океаните.[29] Сепак, ова барање може да се смета само за општа основна основа затоа што претпоставува дека амбиентната атмосферска околина, што опкружува област на нарушено време, претставува просечни услови. Тропските циклони се интензивираа кога ТПМ беа малку под оваа стандардна температура.

Познато е дека тропските циклони се формираат дури и кога не се исполнети нормалните услови. На пример, поладни температури на воздухот на поголема надморска височина (на пр., На ниво на 500 хектопаскали, или 5,9км) може да доведе до тропска циклогенеза при пониски температури на водата, бидејќи е потребна одредена стапка на пропуст за да се принуди атмосферата да биде доволно нестабилна за конвекција. Во влажна атмосфера, оваа стапка на пропаѓање е 6,5 °C/km, додека во атмосфера со помалку од 100% релативна влажност, потребната стапка на пропаѓање е 9,8 °C/км.[30]

На 500 хектопаскали, температурата на воздухот е во просек −7 °C во рамките на тропските предели, но воздухот во тропските области е нормално сув на оваа висина, давајќи му на воздухот простор за влажна светилка (wet-bulb), до поповолна температура што може да ја поддржи конвекцијата. Температурата на влажната светилка на 500 хектопаскали во тропска атмосфера од −13.2 °C (8.2 °F) е потребно за да се иницира конвекција ако температурата на водата е 26.5 °C (79.7 °F), и ова барање за температура се зголемува или намалува пропорционално за 1 °C во температурата на морската површина за секој 1 °C промена на 500 хектопаскали. Внатре во студен циклон, 500 хектопаскални температури може да паднат дури −30 °C (−22 °F), што може да иницира конвекција дури и во најсушните атмосфери. Ова исто така објаснува зошто влагата во средните нивоа на тропосферата, приближно на 500 хектопаскали, нормално е услов за развој. Меѓутоа, кога сувиот воздух се наоѓа на иста висина, температурите на 500 хектопаскали треба да биде уште постудено бидејќи сувите атмосфери бараат поголема стапка на пропуст за нестабилност отколку влажните атмосфери.[31][32] На височини во близина на тропопаузата, 30-годишната просечна температура (мерена во периодот опфаќајќи ја 1961 до 1990 година) беше −77 °C). Неодамнешен пример на тропски циклон кој се одржуваше над поладни води беше Епсилон од сезоната на урагани во Атлантикот 2005 година.[33]

Наводи

уреди
  1. ↑ „The Oceans Are Heating Up Faster Than Expected“. scientific american. Посетено на 3 March 2020.
  2. ↑ „Global Annual Mean Surface Air Temperature Change“. NASA. Посетено на 23 February 2020.
  3. ↑ IPCC AR5 SYR Glossary 2014.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 Vittorio Barale (2010). Oceanography from Space: Revisited. Springer. стр. 263. ISBN 978-90-481-8680-8.
  5. ↑ Alexander Soloviev; Roger Lukas (2006). The near-surface layer of the ocean: structure, dynamics and applications. The Near-Surface Layer of the Ocean: Structure. シュプリンガー・ジャパン株式会社. стр. xi. Bibcode:2006nslo.book.....S. ISBN 978-1-4020-4052-8.
  6. ↑ Michael Marshall (2010-11-16). „Ships and buoys made global warming look slower“. New Scientist. Посетено на 2011-01-29.
  7. ↑ Burroughs, William James (2007). Climate change : a multidisciplinary approach (2.. изд.). Cambridge [u.a.]: Cambridge Univ. Press. ISBN 9780521690331.
  8. ↑ Vittorio Barale (2010). Oceanography from Space: Revisited. Springer. стр. 237–238. ISBN 978-90-481-8680-8.
  9. ↑ Lance F. Bosart, William A. Sprigg, National Research Council (1998). The meteorological buoy and coastal marine automated network for the United States. National Academies Press. стр. 11. ISBN 978-0-309-06088-2.CS1-одржување: повеќе имиња: список на автори (link)
  10. ↑ K. A. Browning; Robert J. Gurney (1999). Global energy and water cycles. Cambridge University Press. стр. 62. ISBN 978-0-521-56057-3.
  11. ↑ National Research Council (U.S.). NII 2000 Steering Committee (1997). The unpredictable certainty: information infrastructure through 2000; white papers. National Academies. стр. 2.
  12. ↑ 12,0 12,1 John Maurer (October 2002). „Infrared and microwave remote sensing of sea surface temperature (SST)“. University of Hawai'i. Посетено на 2011-01-09.
  13. ↑ C. M. Kishtawal (2005-08-06). „Meteorological Satellites“ (PDF). Satellite Remote Sensing and GIS Applications in Agricultural Meteorology: 73. Архивирано од изворникот (PDF) на 2020-02-15. Посетено на 2011-01-27.
  14. ↑ Robert Harwood (1971-09-16). „Mapping the Atmosphere From Space“. New Scientist. 51 (769): 623.
  15. ↑ David E. Alexander; Rhodes Whitmore Fairbridge (1999). Encyclopedia of environmental science. Springer. стр. 510. ISBN 978-0-412-74050-3.
  16. ↑ Ian Stuart Robinson (2004). Measuring the oceans from space: the principles and methods of satellite oceanography. Springer. стр. 279. ISBN 978-3-540-42647-9.
  17. ↑ Peter O. Zavialov (2005). Physical oceanography of the dying Aral Sea. シュプリンガー・ジャパン株式会社. стр. 27. ISBN 978-3-540-22891-2.
  18. ↑ „Envisat watches for La Niña“. BNSC via the Internet Wayback Machine. 2008-04-24. Архивирано од изворникот на 2008-04-24. Посетено на 2011-01-09.
  19. ↑ Rainer Feistel; Günther Nausch; Norbert Wasmund (2008). State and evolution of the Baltic Sea, 1952–2005: a detailed 50-year survey of meteorology and climate, physics, chemistry, biology, and marine environment. John Wiley and Sons. стр. 258. ISBN 978-0-471-97968-5.
  20. ↑ Earth Observatory (2005). „Passing of Hurricanes Cools Entire Gulf“. National Aeronautics and Space Administration. Архивирано од изворникот на 2006-09-30. Посетено на 2006-04-26.
  21. ↑ Nidia Martínez Avellaneda (2010). The Impact of Saharan Dust on the North Atlantic Circulation. GRIN Verlag. стр. 72. ISBN 978-3-640-55639-7.
  22. ↑ „Independent NASA Satellite Measurements Confirm El Niño is Back and Strong“. NASA/JPL.
  23. ↑ Climate Prediction Center (2005-12-19). „ENSO FAQ: How often do El Niño and La Niña typically occur?“. National Centers for Environmental Prediction. Архивирано од изворникот на 2009-08-27. Посетено на 2009-07-26.
  24. ↑ National Climatic Data Center (June 2009). „El Niño / Southern Oscillation (ENSO) June 2009“. National Oceanic and Atmospheric Administration. Посетено на 2009-07-26.
  25. ↑ WW2010 (1998-04-28). „El Niño“. University of Illinois at Urbana-Champaign. Посетено на 2009-07-17.
  26. ↑ B. Geerts (1998). „Lake Effect Snow“. University of Wyoming. Архивирано од изворникот на 2019-09-02. Посетено на 2008-12-24.
  27. ↑ Greg Byrd (1998-06-03). „Lake Effect Snow“. University Corporation for Atmospheric Research. Архивирано од изворникот на 2009-06-17. Посетено на 2009-07-12.
  28. ↑ Chris Landsea (2011). „Subject: A15) How do tropical cyclones form?“. Hurricane Research Division. Посетено на 2011-01-27.
  29. ↑ Matt Menne (March 15, 2000). „Global Long-term Mean Land and Sea Surface Temperatures“. National Climatic Data Center. Посетено на 2006-10-19.
  30. ↑ Kushnir, Yochanan (2000). „The Climate System“. Columbia University. Архивирано од изворникот на 2020-05-20. Посетено на 24 September 2010.
  31. ↑ John M. Wallace & Peter V. Hobbs (1977). Atmospheric Science: An Introductory Survey. Academic Press, Inc. стр. 76–77.
  32. ↑ Chris Landsea (2000). „Climate Variability of Tropical Cyclones: Past, Present and Future“. Storms. Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory. стр. 220–41. Посетено на 2006-10-19.
  33. ↑ Lixion Avila (2005-12-03). „Hurricane Epsilon Discussion Eighteen“. National Hurricane Center. Посетено на 2010-12-14.
Преземено од „https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Температура_на_морската_површина&oldid=5306033“