海底地热通量对海洋深层温度和环流的长期影响

【摘要】：虽然地球海底地热通量在全球热能收支平衡中所占的比例非常低,在目前的海洋气候模式开发中也并没有将其包含在内,但是由于海底地热通量可以持续改变海洋的浮力而影响海水层结,进而影响海洋温度分布以及环流等海洋水文要素,并且可以进一步影响海水的化学性质、碳氮的分布循环以及生物分布等,因此其对海洋环流和气候变化长期影响的潜在可能性仍不能完全排除。在通用地球系统耦合模式(CESM)的基础上,通过在全球大洋中脊区域持续加入1 W/m2的地热通量的方式运行了长达5 000年的数值模拟实验,模式结果显示:海底地热通量对深层海洋的物理性质和全球海洋环流的长期影响是不可忽略的;受地热通量的局地加热效应影响,大洋深层3 000~3 500 m总体升温约0.4℃;在南大洋和北大西洋的深层水形成区域,海洋深层的增温信号可以影响到表层海洋。北大西洋深层水和南极底层水形成增强,并且模拟的北大西洋深层水的深度加深,更符合观测结果。 【作者单位】： 中国海洋大学海洋环境学院;中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室;
【关键词】： 地热通量 海洋模式 温度 海洋环流 气候变化
【基金】：国家自然科学基金面上项目“天气噪声对大西洋经向翻转环流变异的作用”(编号:41276013);国家自然科学基金创新群体项目“海洋动力过程的演变机理及其在气候变化中的作用(二期)”(编号:41221063)资助
【分类号】：P731;P738.6
【正文快照】： 1引言海洋环流通常被认为是由海表面的风应力、热通量以及淡水通量驱动和支配,而其他的能量来源,如潮汐能、海底地热能等则由于通量值太小常常被忽略。实际上直接作用于海洋底部的来自地球内部的地热通量也可能对深层海洋环流产生一定的影响[1~6]。海底的地热释放主要有2种方

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