Океан обогревает воздух

Океан обогревает воздух

Практически в среднем за год океан — чистый источник тепла для воздуха. В одних районах этот эффект значительно более велик, чем в других. К примеру, кое-какие самые важные компенсационные течения (такие, как Гольфстрим в Западной Атлантике и Куросио в западной части Тихого океана у берегов Японии) несут весьма теплую воду и являются такими стремительными течениями, что вода не охлаждается, даже в то время как выносится на большом растоянии на север от тех тропических и субтропических районов, где она купила собственную большую температуру. В этих северных широтах характерное направление ветра-с запада, от континента. Зимой, когда континенты холодные, атмосфера, дующий с них, проходя над этой более теплой водой, приобретает громадные количества тепла как методом прямой передачи тепла, так и в форме пара.
Теплопередача и пара зависит от нарушения равновесия на границе вода-воздух. Примерно в пределах одного миллиметра от поверхности воды температура окружающей среды несильно отличается от температуры воды на поверхности и атмосфера близок к насыщению паром.

Однако, даже маленькие различия играются огромную роль, и нарушение равновесия ведет к перемешиванию воздуха вблизи поверхности с воздухом более больших уровней, что в большинстве случаев значительно холоднее и менее насыщен паром. Перемешивание имеет турбулентный темперамент, причем турбулентность черпает собственную энергию от ветра. Чем выше скорость ветра, тем сильнее турбулентность и, следовательно, выше скорость переноса тепла и влаги. Эти скорости, по-видимому, возрастают линейно с повышением скорости ветра, но о подробностях этого явления известно даже меньше, чем о напряжении ветра на поверхности воды. В частности, затруднения появляются по причине того, что, как я упоминал выше, передача количества перемещения от ветра к воде частично осложняется процессом развития беспокойства. В то время как ветер образует волны, он обязан передавать не только количество перемещения, но и большое количество энергии, достаточное, чтобы привести к турбулентности, нужную для происхождения перемешивания, которое должно оказывать влияние на перенос тепла и пара. При высоких скоростях ветра появляется второе явление, которое возможно очень серьёзным. Я упоминал, что, когда поверхностное натяжение при высоких скоростях ветра больше не может удерживать частицы совместно, с поверхности срываются брызги водяной пыли. Одни из этих капелек опять падают на поверхность, а другие испаряются и тем самым снабжают атмосфера паром. Они играются и другую ключевую роль: маленькие кристаллики соли, которые остаются, когда капельки морской воды испаряются, так мелки и легки, что могут переноситься вверх воздушными вихрями. Они действуют как ядра конденсации и, так, помогают возвращению в воздух тепла, которое теряется в ходе испарения.
Огромное влияние океана на климат возможно проиллюстрировать сравнением температурных трансформаций в трех канадских городах, расположенных приблизительно на одной широте, но с весьма различными климатическими условиями. Виктория — порт на южной оконечности острова Ванкувер, на восточном берегу Тихого океана, Виннипег находится в середине Американского континента, а Сент-Джонс расположен на острове Ньюфаундленд, выступающем в Западную Атлантику. самоё яркое климатическое различие между этими тремя пунктами заключается в огромных колебаниях температуры в Виннипеге если сравнивать с двумя прибрежными городами. Колебания температуры Сент-Джонсе, не смотря на то, что и значительно меньше, все же остаются больше, чем в Виктории, возможно, по причине того, что в Сент-Джонсе ветер в большинстве случаев дует с континента и влияние океана тут меньше чем в Виктории, где воздушные веса в большинстве случаев поступают прямо с океана. В Сент-Джонсе холоднее, чем в Виктории, в силу того, что он окружен холодной водой Лабрадорского течения. Влияние океана связано с его огромной теплоемкостью. В среднем за день Почва поглощает от Солнца и отражает в космос такое количество тепла, которого было бы достаточно, чтобы повысить температуру всей атмосферы практически на 2°С. Но теплосодержание воздуха эквивалентно теплосодержанию лишь верхних трех метров океана, другими словами только нескольким процентам от теплосодержания 100-метрового слоя океанской воды, что нагревается летом и охлаждается зимой. (Огромная масса океанской воды — более 95% — находится так глубоко, что поверхностный прогрев в том направлении не попадает и ее температура не зависит от времени года.) В случае если океан утратит все собственный тепло, накопленное в течении 24 часов, но будет продолжать простую теплоотдачу, то температура верхних 100 м воды понизится всего лишь приблизительно на 0,1°.
Если сравнивать с сушей океан медленнее нагревается летом и медленнее охлаждается зимой, так что его температура намного менее изменчива. Более того, потому, что атмосфера имеет значительно меньшую теплоемкость, то, когда он движется над водой, он пытается скорее принять температуру воды, чем напротив. По этим причинам морской климат намного более ровный, чем континентальный.