
作者 西西里葡萄 | 排版 杳杳
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在做地理题的时候,你有碰到过“潜热通量”吗?虽然这个词看上去有些复杂,但弄懂它,我们可以更好地理解海—气作用中的热量交换,二者到底有什么关系?今天我们就一起去看看。
01
啥是“潜热”?
要了解潜热通量,得先搞清楚什么是潜热。
潜热是物体在物态变化时吸入或释放的能量。比如水蒸发会吸热、凝结会放热,这些热量就是潜热。

制图:西西里葡萄
在人教版选必一《海—气相互作用》这一节的内容中,我们会看到这句话,“海洋通过潜热、长波辐射等方式将储存的热量输送给大气。”

这里提到的“潜热”是指,海水蒸发吸热(海水有热量损失);通过蒸发进入大气中的水汽,在一定条件下,会凝结放热(大气有热量收入)。
通过水的物理相态变化,在蒸发和凝结之间,热量就完成了从海洋到大气的“旅程”(热量输送),也就是完成了海—气之间的热量交换,这个热量就是“潜热”。

这种海洋和大气之间的热量传输方式,对台风的形成有重要影响。在广阔的(副)热带洋面上,海水温度较高(>26.6℃),通过蒸发(潜热吸收)与长波辐射,使其上方的空气增温增湿。

绘图:西西里葡萄
空气热胀上升,海面上形成低压中心,外围空气不断流入,在地转偏向力的影响下,形成气旋。

图源网络
这里气流上升的具体过程是怎样的呢?
气流上升,随高度增加,气压变小、温度下降。当降至凝结温度时,水汽凝结成水滴,释放热量(潜热),加热周围的空气使其进一步抬升,从而形成强烈的上升气流(如下方右图)。

绘图:西西里葡萄
不仅是台风,其实在其它的强对流天气中,气流的强烈抬升,也有类似的过程,例如18年全国2卷中考到的龙卷风。
请仔细看图片中的蓝字

制图:西西里葡萄
不就是热量嘛,为何还要再取个名字叫潜热?这是因为热量还有另外一种类型叫做显热(也叫感热)。
我们还是以水为例,显热可以让水温发生变化,但不会改变水的形态;而潜热则是水在形态发生变化时,吸收或释放的热量。

制图:西西里葡萄
比如在标准大气压下,加热一杯水,使其温度从20℃升到80℃,需要有a千卡的热量输入,这个过程中,水的形态不会发生改变,a千卡的热量就是显热。
当水温为100℃时,会达到沸点。如果继续加热,再输入b千卡的热量,这时水的温度不会发生变化(注意,前提是在标准大气压下),但水会大量蒸发,转为气态。这个过程中,b千卡的热量就叫做潜热(水蒸发时吸收的热量)。

制图:西西里葡萄
02
啥是“通量”?
讲完了啥是潜热,我们再来看看通量,也就是热通量。
当热量发生流动时,从物质A传递给物质B,即为产生了热交换。我们将这个过程中单位时间内通过单位面积的热量称为热通量,它具有方向性,也可以被看做是热交换。

制图:西西里葡萄
水与大气之间通过潜热的方式(先蒸发,再凝结)产生的热交换,就是潜热通量。由温度差异而引起的物质之间的热交换,则是感热通量。
在考场上也许有同学会被陌生的名词唬住。关于热通量,这里我们提醒两个要点:
方向性
首先,在做题时尽可能搞清楚热量如何传递,是谁传给谁。如下面这组题,根据题中所给信息,判断热通量的方向是我们解题的关键。

制图:西西里葡萄
第一题,通过感热通量的热交换方式,我们可以判断出,当其为正值时,海洋温度比大气高,热量由海洋传递给大气;当为负值时,海洋温度比大气低,热量由大气传递给海洋。
因此,当北印度洋西部沿海地区感热通量形成低值中心,也就意味着,海水的温度比较低,接下来只需分析水温低的成因即可。

制图:西西里葡萄
第二题,感热通量是由温度差异产生的,受感热通量影响,也可以理解为受温度差异的影响。通过高低值,分析热交换的方向,可知洋面的温度差异——西侧海水温度低于东侧海水,形成了热力环流,增强了偏西风。

制图:西西里葡萄
影响因素
根据热量传递的方式推测出其影响因素,这也是比较常见的考法。
以潜热通量为例,水与大气之间通过蒸发与凝结所产生的热量交换,主要的影响因素有:

制图:西西里葡萄
一般来说蒸发越强烈,热量交换多,潜热通量也就越大。


制图:西西里葡萄
关于潜热通量,我们就总结到这里。如果你有收获的话,记给小编点个赞和在看哦~
03
习题链接

参考答案

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