Trong các vùng đại d−ơng, nhiệt dung của n−ớc đủ để năng l−ợng cần cho sự bốc hơi có thể nhận đ−ợc từ chính năng l−ợng của n−ớc. Năng l−ợng mất đi do bốc hơi có thể t−ơng quan với bức xạ thuần kém hơn với các nhân tố nh− tốc độ gió hoặc sự t−ơng phản nhiệt độ và độ ẩm giữa bề mặt và khơng khí ở phía trên. Bốc hơi nhiều ở vĩ độ cao xảy ra trên đại d−ơng vào mùa đơng ở các dịng Kuroshio và Gulf Stream. Những dòng này mang n−ớc ấm về phía cực dọc theo bờ tây trên Thái Bình d−ơng và Đại Tây d−ơng, nơi nó tiếp xúc với khơng khí lạnh, khơ đi ra từ lục địa. Sự kết hợp đó tạo ra bốc hơi với tốc độ gần 400 Wm−2 trong mùa đơng ở những vùng này. Hình 4.17 chỉ ra −ớc l−ợng chu kỳ năm của các dòng năng l−ợng trên Gulf Stream tại 38o
N. Biến động năm trong hầu hết các thành phần là lớn hơn nhiều so với bức xạ thuần. Tốc độ làm lạnh ẩn nhiệt rất lớn trong mùa đông về cơ bản đ−ợc cân bằng lại bởi sự giải phóng năng l−ợng tích luỹ trong n−ớc nóng. Mỗi một trong các thành phần năng l−ợng vận chuyển theo ph−ơng ngang và thành phần tích luỹ lớn gần bốn lần bức xạ thuần.
Các thành phần cân bằng nhiệt bề mặt đại d−ơng biến đổi một cách có hệ thống theo vĩ độ và các điều kiện bề mặt (hình 4.18). Bức xạ thuần lớn nhất trên các vùng đại d−ơng nhiệt đới, nơi albedo bề mặt thấp và nhiệt độ bề mặt vừa phải (hình 4.18a). Trong những vùng này nó có thể v−ợt quá 150 Wm−2. Phần lớn sự biến động trong bức xạ thuần là do sự giảm theo vĩ độ của độ chiếu nắng, do sự biến động của mây và ảnh h−ởng của chúng đến sự đốt nóng bề mặt của mặt trời. Bức xạ sóng dài thuần làm lạnh bề mặt và biến thiên trong khoảng từ 25−50Wm−2
. ở nhiệt đới, bức xạ mặt trời cung cấp cho bề mặt đại d−ơng khoảng 200 Wm−2 và bức xạ sóng dài lấy đi khoảng 50 Wm−2. ở các vùng đại d−ơng vĩ độ cao, thành phần sóng dài của cân bằng năng l−ợng bức xạ bề mặt đóng góp khoảng 30 Wm−2 vào sự làm lạnh thuần.
Nhiệt bốc hơi mất đi từ bề mặt có giá trị lớn nhất của nó trên các dịng (biển) ấm Kuroshio và Gulf Stream bờ tây vùng vĩ độ trung bình (hình 4.18b). Trong những vùng này, tại bờ tây của Thái Bình d−ơng và Đại Tây d−ơng, nhiệt bốc hơi mất đi có thể v−ợt quá 200 Wm−2 và lớn hơn nhiều so với đốt nóng bức xạ thuần bề mặt đại d−ơng. Sự làm lạnh bốc hơi của các dòng bờ tây lớn nhất về mùa đông. Nhiệt bốc hơi cũng bị mất nhiều trên các đại d−ơng cận nhiệt đới, ở đây hầu hết năng l−ợng bức xạ thuần cung cấp cho bề mặt tiêu thụ cho quá trình bốc hơi. Sự bốc hơi bị chi phối bởi độ chiếu nắng trên các đại d−ơng nhiệt đới và cận nhiệt đới, có vai trị điều khiển hồn l−u khí quyển và chu trình n−ớc của trái đất.
Hiển nhiệt mất đi từ các bề mặt đại d−ơng là nhỏ, ngoại trừ trên các dịng nóng bờ tây ở các vùng đại d−ơng vĩ độ trung bình (hình 4.18c). Những dịng hiển nhiệt to lớn này xuất hiện về mùa đơng, khi khơng khí lạnh từ lục địa thổi trên các dịng biển nóng. ở những vùng này, trung bình năm các dịng hiển nhiệt có thể v−ợt quá 50 Wm−2, nh−ng chúng vẫn còn kém phần quan trọng hơn nhiều so với làm lạnh bốc hơi.
dòng nhiệt từ bề mặt vào trong (lịng) đại d−ơng là lớn và âm (hình 4.18d). Tại những vùng này đại d−ơng cung cấp nhiệt cho khí quyển bằng sự vận chuyển theo ph−ơng ngang trong đại d−ơng, khi đó nó mất cho khí quyển. Những vùng dọc theo xích đạo và dọc theo bờ đông đại d−ơng, nơi mà hiện t−ợng n−ớc trồi mang n−ớc lạnh lên bề mặt, khơng khí cung cấp nhiệt đốt nóng n−ớc biển. ở những vùng này n−ớc lạnh trồi lên, sự mất mát ẩn nhiệt giảm và một l−ợng lớn bức xạ thuần đ−ợc dùng để làm nóng n−ớc đại d−ơng. Sự truyền năng l−ợng lớn từ bờ đông đại d−ơng nhiệt đới đến bờ tây các đại d−ơng ở vĩ độ trung bình bắc bán cầu đóng vai trị cơ bản trong việc xác định khí hậu các vùng gần bờ biển. Các dòng chảy đại d−ơng tạo ra sự vận chuyển năng l−ợng quan trọng này đ−ợc mơ tả trong ch−ơng 7.
Hình 4.17 Biến trình năm của các thành phần nguồn nhiệt đối với Gulf Stream tại 38oN, 71oW. Phỏng theo Sellers, 1965. In lại với sự cho phép của University of Chicago Press.)
107
Hình 4.18 Bản đồ các thành phần nguồn năng l−ợng trung bình năm trên đại d−ơng: (a) bức xạ
thuần; (b) dòng ẩn nhiệt; (c) dòng hiển nhiệt; (d) dòng nhiệt đi xuống sâu d−ới đại d−ơng. Theo