6.2 水圈

大氣圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈等氣候子系統之間的交互影響，以及天文因素( 如，日地距離 )是影響氣候的主要變因。 其中水圈以海洋為主，如前所述，海洋是大氣中水汽的主要來源，也是水循環的主要驅動者。它更是大氣所需能量的主要來源之一。因為大氣本身直接吸收太陽短波輻射的能力有限，大約百分之五十的短波輻射穿透大氣為地球表面所吸收，地表再以潛熱及可感熱的型式將能量傳給大氣，此部份能量佔了大氣水循環所需能量的百分之三十。海洋佔了地球表面積的百分之七十，它能夠提供給大氣的能量也遠大於陸地。

由於海水比熱大，太陽輻射的季節變化無法立即改變海水溫度。此一延遲效應，使得海洋在夏天時儲存多餘的能量，冬天時再釋出，因此具有調節氣候的能力。洋流則進一步將在低緯地區吸收的熱量傳送至高緯地區再釋出，以調節高緯地區氣候。與海洋相比，陸地的比熱太小而且是固態，無法有效率地傳輸熱量，對太陽輻射變化的反應幾乎是立即的。因此，地球表面溫度的南北梯度在陸地總是大於海上，而且陸地年溫差也遠大於海洋年溫差( 圖4-11c )其中特別明顯的是北大西洋，它的年溫差分布相當均勻，大多在5℃∼10℃之間，遠低於鄰近陸地的年溫差。這是由於大西洋灣流有效率地將熱帶多餘的熱量，傳送至北歐外海一帶所致。

上述的影響多發生在中、高緯地區。在低緯地區，海洋的影響仍是不可忽視的。圖6-3是海面水溫的四季分布圖。我們可清楚看到高海溫發生在赤道附近，而且隨著季節演變而南北移動。一般而言，高海溫區多在夏季的半球，與間熱帶輻合區及熱帶主要降水區的位置一致。高海溫區宛若一大火爐，提供給大氣大量的可感熱及潛熱，「煮沸」其上方的大氣，產生劇烈對流及大量降水。形成降水的過程中，水汽凝結成液態或固態水，釋放出大量的潛熱，是大氣運動的主要能量來源之一。因此，一旦海溫分布有顯著變化，大氣運動及氣候也將隨之而變。聖嬰-南方振盪( El-Ni^TMo/Southern Oscillation ，ENSO )是最有名的例子。