4.3 不均勻加熱

加熱不均勻的現象產生了大氣及海洋環流，試圖均勻地分配輻射能量。地球表面積約70%為海洋，此一比例在熱帶地區更高。低緯度地區過剩的輻射能量，大多儲存於海面下約100公尺深的海洋混合層中，藉著洋流將能量往高緯度傳送，調節高緯度地區大氣溫度的變化。

在能量重新分配的過程中，輻射改頭換面以「潛熱」及「可感熱」出現。譬如，在北半球，大氣的南北運動將暖空氣北傳，冷空氣南送，減少南北氣溫梯度，而達到可感熱傳送效果。地表吸收短波輻射將水份蒸發進入大氣，此一過程將輻射轉換成潛熱。水汽隨大氣南北運動，在中、高緯度地區低壓中心附近上升，冷卻凝結而釋放出能量，達到潛熱傳送效果。

圖4-3是年平均南北能量通量的緯度分布，往極區能量傳送最大的地區在20-60度之間。大氣與海洋在不同緯度扮演能量傳送的重要角色。比如，大氣的能量傳送大多發生於南北向運動最劇烈的地區，如30-60度之間; 海洋能量傳送效率最高處則為海洋環流的盛行區，如10-40度之間。透過大氣及海洋的運動，低緯度地區過多的輻射被傳送至高緯度地區平衡損失的輻射。

到目前為止，我們只討論到輻射的一度空間( 即南北 )分布。如果我們想要了解氣候變遷，仍必須了解非絕熱能量的四度空間分布及其與大氣環流之間的關係。這是一個相當複雜的課題，科學家對它的了解也相當有限。在此我們先將視野擴展至二度空間。

非絕熱能量包含了輻射能量、潛熱、以及經由熱傳導及對流由地表傳入大氣的可感熱，是大氣運動主要的能量來源。圖4-4是北半球冬季( 12-2月)及夏季( 6-8 月)的氣候平均非絕熱能量分布圖。在冬季，最大的非絕熱能量位於西太平洋、印度洋、南美洲及非洲等地的熱帶地區; 在高緯度，則位於北太平洋及北大西洋，即北半球冬季天氣系統最活躍的地區。在這些地區，非絕熱過程提供大氣能量。相當有趣的是，這些地區降水偏多，顯示因水汽凝結釋放出的潛熱，可能是主要的能量來源。在其他地區，大氣則不斷損失能量。

夏季非絕熱能量分布與冬季相當不同，大氣能量增加的主要區域都位於夏季季風盛行區域，即印度、東南亞地區、非洲及中美洲。夏季季風的發生是由於海陸溫差（陸地溫高於海溫）所引起的大氣環流，在陸地附近產生大量降水。因此，在夏季，潛熱也是主要的能量來源。青康藏高原除了因地形有助於產生降水，本身也是一個龐大的可感熱熱源。青康藏高原聳立於大氣中，最高處高於5公里，而且高於3公里以上的面積也相當大。由於空氣吸收太陽輻射的能力遠低於土壤，在夏季，當太陽直射北半球時，青康藏高原迅速加熱。對附近大氣而言，青康藏高原宛如火爐，是夏季主要熱源之一，使得海陸溫差更加明顯。研究發現，青康藏高原的存在使得亞洲夏季季風加強了許多。