1. 研究海洋和大氣的目的和意義
眾所周知,,海洋大氣腐蝕是材料與它所處的海洋大氣環(huán)境之間,,通過化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的破壞,,它涉及氣,、液、固三相及其相界面,是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界各國(guó)每年因大氣腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約占國(guó)民生產(chǎn)總值的1.5%~3%,。此外,大氣腐蝕本身以及由大氣腐蝕引發(fā)的事故還會(huì)污染人類生存環(huán)境,。由此可見大氣腐蝕破壞的嚴(yán)重性,。海洋大氣環(huán)境由于具有高濕、高鹽霧,、高日照輻射強(qiáng)度等特點(diǎn),,導(dǎo)致金屬材料在這種環(huán)境中的腐蝕破壞非常嚴(yán)重。
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光照輻射對(duì)金屬海洋大氣腐蝕過程的影響主要是通過具有半導(dǎo)體性質(zhì)腐蝕產(chǎn)物的光電化學(xué)效應(yīng)來進(jìn)行的,。從原理上講,當(dāng)具有半導(dǎo)體性質(zhì)的腐蝕產(chǎn)物在受到能量高于其禁帶寬度的光照輻射后,,價(jià)帶中的電子將被激發(fā)到導(dǎo)帶上產(chǎn)生光生電子和空穴對(duì),,這些光生電子和空穴會(huì)直接參與并影響基底金屬的海洋大氣腐蝕過程,從而導(dǎo)致暴露在海洋大氣環(huán)境下的金屬材料的腐蝕過程變得非常復(fù)雜,,也出現(xiàn)了很多無法用現(xiàn)有的腐蝕理論來解釋的異常海洋大氣腐蝕現(xiàn)象,,特別是在南海海域出現(xiàn)的異常嚴(yán)重的金屬材料海洋大氣腐蝕問題
2. 研究海洋和大氣的目的和意義是什么
地球表面71%的面積都是海洋水域,29%的面積是陸地,,而且在地球的熱帶地區(qū),,絕大部分的面積都是海洋,因此海洋在調(diào)節(jié)地球氣候方面起到的總體作用要比陸地更大,。
地球大氣層中的水汽大部分來自于海洋,,陸地上的降雨也大部分是海洋中的水汽凝結(jié)形成的,水的溫度在升高和降低時(shí)吸收和釋放的熱量較多,,因此當(dāng)?shù)厍虻臏囟壬叩臅r(shí)候,,海洋可以吸收大部分的熱量,維持地球的溫度均衡,,所以地球的生態(tài)環(huán)境離不開海洋對(duì)氣候的調(diào)節(jié)作用。
近日,,美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局的氣候?qū)W家聯(lián)合印度這方面的科學(xué)家用他們的研究結(jié)果聲稱,印度洋和太平洋正在變暖,,其海水暖池規(guī)模已經(jīng)增大了一倍,,這一變化正在改變?nèi)蚪涤昴J健?p>橫跨西太平洋和印度洋東部的印度洋-太平洋暖池是全球海洋最暖的部分,其中包含著“馬登-朱利安濤動(dòng)”,,它是由地球熱帶赤道地區(qū)海水對(duì)流區(qū)塊引起的,,在北半球的冬季,其動(dòng)向主要以周期約30-90天的速度向東行進(jìn),,表現(xiàn)為雨云在熱帶海洋上空移動(dòng),通常是從非洲東部向東移動(dòng)到印度,,再繞過印度尼西亞進(jìn)入太平洋,,并一直行進(jìn)到美洲,它可以影響季風(fēng)氣候區(qū),,引發(fā)大范圍的熱浪和洪水,。如今,兩國(guó)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這個(gè)海水暖池每年都在擴(kuò)大面積,,并且正在改變已有的地球表面的降雨規(guī)則,。它能促使我國(guó)長(zhǎng)江流域、美國(guó),、東非地區(qū),、印度北部的降雨減少,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致澳大利亞北部,,南美洲亞馬遜河流域,,非洲剛果河流域和東南亞的降雨量增加。該研究報(bào)告已經(jīng)發(fā)表在《自然》雜志上,。
美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局的科學(xué)家邁克爾·麥克法登表示:“印度洋和太平洋大部分海域的水溫都在變暖,,不過最溫暖的水域仍在西太平洋上空,印度洋水汽會(huì)被西風(fēng)帶吹到太平洋西部,,使得這里云量增多,,臺(tái)風(fēng)更容易出現(xiàn)。
海洋除了會(huì)吸收熱量給地球降溫,,并且海洋水汽能增加降雨之外,,海洋也對(duì)地球大氣成分的含量有很大的調(diào)節(jié)作用,才能吸收地球大氣層中的氧氣與二氧化碳,二氧化碳過多會(huì)造成地球的物質(zhì)效應(yīng),,但是海水可以吸收二氧化碳,,降低二氧化碳在大氣層中的含量,避免地球溫室效應(yīng)化,,不過這一過程也會(huì)增加海水的酸度,。
總之,海洋是全球氣候系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),,它通過表面與大氣的能量物質(zhì)交換和水循環(huán)等現(xiàn)象,,在調(diào)節(jié)和穩(wěn)定地球氣候方面發(fā)揮著決定性作用,因此被稱為地球氣候的“調(diào)節(jié)器”,,左右著地球的氣候模式,。另外,海洋中長(zhǎng)距離的洋流可以調(diào)節(jié)全球能量,、溫度和養(yǎng)分的平衡,,維持了海洋及陸地生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展,海洋對(duì)地球氣候的影響也是需要好好研究的一門大學(xué)問??!
3. 大氣與海洋科學(xué)
不是冷門。專業(yè)研究地球大氣的運(yùn)動(dòng)和變化以及與這種運(yùn)動(dòng)變化相聯(lián)系的各種大氣狀態(tài)的演變,。
各種天氣,、氣候現(xiàn)象,特別一些災(zāi)害性天氣和氣候現(xiàn)象,,例如高溫,、寒潮、暴雨,、洪澇,、干旱、大風(fēng)等的形成機(jī)理和預(yù)測(cè)方法的研究就是大氣科學(xué)的重要任務(wù)之一,。
各種大氣環(huán)境污染問題,,例如,酸雨,、沙塵暴,、光化學(xué)污染等也都是大氣科學(xué)所要研究的重要問題。
4. 海洋與大氣
陸地和海洋的熱力性質(zhì)不同,,對(duì)大氣的影響不同,;陸地的比熱容小于海洋,所以陸地氣溫的日較差和年較差大,;海洋氣溫的日較差和年較差小,,對(duì)應(yīng)出現(xiàn)大陸性氣候和海洋性氣候,。
溫帶海洋性氣候終年溫和濕潤(rùn), 受盛行西風(fēng)帶控制,,位于南北緯40 至60 度間的大陸西岸 大陸性氣候最顯著的特征,,是氣溫 年較差或氣溫日較差很大。
在氣溫 的年變化中,,最暖月和最冷月分別 出現(xiàn)在 變化中,,最高溫度出現(xiàn)的時(shí)間較早,通常在 13~14 時(shí),;最低氣溫一般出 現(xiàn)在拂曉前后。大陸性氣候的另一 重要特征是降水量少,,且降水季節(jié) 和地區(qū)分布不均勻,。大陸性氣候影 響下的地區(qū),一般為干旱和半干旱地 區(qū),,降水量一般不到400 毫米,,甚至 在50 毫米以下。
5. 海洋在大氣形成中起什么作用?
海洋中的氧氣都是來自于光合細(xì)菌和藻類植物的光合作用,。不但是海洋中的氧氣來自于光合作用,,地球上所有的游離氧都是來自于光合作用。
在地球形成后20多億年的時(shí)間內(nèi),,地球大氣層中沒有氧氣,,氧都以結(jié)合態(tài)存在。
直到大約20億年前,,一些微生物(細(xì)菌)進(jìn)化出光合作用能力,,地球上才有了游離態(tài)的氧,即氧氣,。
但最初的氧氣一產(chǎn)生出來,,就與其他元素結(jié)合,重新成為結(jié)合態(tài)的了,,又過了數(shù)億年,,氧氣的產(chǎn)生量大于結(jié)合量,地球大氣層中才有了氧氣的積累,。
最初的光合微生物就來自于海洋(可能還有湖泊等水體),,所以海洋中的氧氣是最早出現(xiàn)的。
直到現(xiàn)在,,地球大氣層中氧氣的補(bǔ)充和循環(huán)也主要依靠海洋藻類,。
6. 海洋大氣相互作用的基本特征
因?yàn)檫@里陽(yáng)光直射,海面和大氣從太陽(yáng)那里獲得的能量最多,,由于熱量種蒸騰作用,,使得這里的海水大氣都異?;钴S。
一個(gè)地方在大氣與海洋是否活躍,,是由這個(gè)的地方的能量海面與大氣接觸會(huì)產(chǎn)生熱交換,。
如果水溫比氣溫高,海洋就要向大氣輸送熱量,,一般來說,,水溫總是比氣溫高,海洋總是向大氣輸送熱量的,,不過這種能夠交換失去的熱量比蒸發(fā)消耗的熱量小得多,。
當(dāng)海洋收入的熱量超過支出的熱量時(shí),海洋為吸熱增溫過程,;當(dāng)海洋支出的熱量超過收入的熱量時(shí),,海洋為散熱降溫過程;當(dāng)海洋收入與支出的熱量相等時(shí),,海水的溫度就不會(huì)變化,。決定的。
7. 海洋大氣相互作用及影響
海洋是大氣的主要熱源,,可以從面積和熱量傳遞兩個(gè)方面來考慮:
1,、從面積上來說,海洋面積占地球表面的71%,,陸地占29%,,太陽(yáng)輻射大部分被海洋所吸收,自然海洋向大氣提供的熱量多,。
2,、從熱量傳遞上來說,海的比熱容大,,為4200焦/升,,相對(duì)而言相同單位的石頭的比熱小,所以同樣面積的海洋和陸地受熱所散發(fā)出來的熱量,,海洋要比陸地多,。
3、此外,,海洋上沒有遮蓋(極地除外)可以直接傳遞熱量到大氣,;而陸地上還有植被、建筑物等,,阻擋了地面的熱量輻射,。所以說海洋是大氣的主要熱源。海洋是大氣的主要水源,,可以從水循環(huán)角度考慮:大氣中的水汽主要來自水域蒸發(fā)和陸地植物蒸騰作用,,其中海洋蒸發(fā)的水汽占大部分,。世界海洋每年蒸發(fā)的總量達(dá)到450000立方千米,其中90%的水汽直接在海洋上空凝結(jié),,以降水形式返回海洋,,其余約10%的水汽由大氣輸送陸地上空,凝結(jié)降落,,再通過地表徑流和地下徑流返回海洋,,周而復(fù)始。所以說海洋又是大氣的主要水源