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洋流

海洋中除了由引潮力引起的潮汐运动外,海水沿一定途径的大规模流动。引起洋流运动的因素主要动力是风,也可以是热盐效应造成的海水密度分布的不均匀性。前者表现为作用于海面的风应力,后者表现为海水中的水平气压强梯度力。加上地转偏向力的作用,便造成海水既有水平流动,又有垂直流动。其中盛行风是风海流的主要动力。由于海岸和海底的阻挡和摩擦作用,洋流在近海岸和接近海底处的表现,和在开阔海洋上有很大的差别。 [1]

洋流是指大洋表层海水常年大规模的沿一定方向进行的较为稳定的流动。洋流是地球表面热环境的主要调节者。洋流可以分为暖流和寒流。若洋流的水温比到达海区的水温高,则称为暖流;若洋流的水温比到达海区的水温低,则称为寒流。一般由低纬度流向高纬度的洋流为暖流,由高纬度流向低纬度的洋流为寒流。海轮顺洋流航行可以节约燃料,加快速度。暖寒流相遇,往往形成海雾,对海上航行不利。此外,洋流从北极地区携带冰山南下,给海上航运造成较大威胁。 [2] [1]

洋流是地球表面热环境的主要调节者,巨大的洋流系统促进了地球高低纬度地区的能量交换。洋流与所经流经区域之间,也通过能力交换改变其环境特征。 [2]

洋流按成因分为风海流密度流补偿流

风海流(吹送流

亦称吹送流,漂流:在力作用下形成的。盛行风吹拂海面,推动海水随风漂流,并且使上层海水带动下层海水流动,形成规模很大的洋流,叫做风海流。世界大洋表层的海洋系统,按其成因来说,大多属于风海流。

大气运动是海洋水体运动的主要动力。陆地形状和地转偏向力也会对洋流方向产生一定影响。

大洋中深度小于二三百米的表层为风漂流层,行星风系作用在海面的风应力和水平湍流应力的合力,与地转偏向力平衡后,便生成风漂流行星风系风力的大小和方向,都随纬度变化,导致海面海水的辐合和辐散。一方面,它使海水密度重新分布而出现水平压强梯度力,当它和地转偏向力平衡时,在相当厚的水平层中形成水平方向的地转流;另一方面,在赤道地区的风漂流层底部,海水从次表层水中向上流动,或下降而流入次表层水中,形成了赤道地区的升降流。

大洋表层生成的风漂流,构成大洋表层的风生环流。其中,位于低纬度和中纬度处的北赤道流和南赤道流,在大洋的西边界处受海岸的阻挡,其主流便分别转而向北和向南流动,由于科里奥利参量随纬度的变化(β-效应)和水平湍流摩擦力的作用,形成流辐变窄、流速加大的大洋西向强化流。每年由赤道地区传输到地球的高纬地带的热量中,有一半是大洋西边界西向强化流传输的。进入大洋上层的热盐环流,在北半球由于和大洋西向强化流的方向相同,使流速增大;但在南半球则因方向相反,流速减缓,故大洋环流西向强化现象不太显著。

大洋表层风生环流在南半球的中纬度和高纬度地带,由于没有大陆海岸阻挡,形成了一支环绕南极大陆连续流动的南极绕极流

密度流

在密度差异作用下引起。不同海域海水温度盐度的不同会使海水密度产生差异,从而引起海水水位的差异,在海水密度不同的两个海域之间便产生了海面的倾斜,造成海水的流动,这样形成的洋流称为密度流

大洋上的结冰、融冰、降水和蒸发等热盐效应,造成海水密度在大范围海面分布不均匀,可使极地和高纬度某些海域表层生成高密度的海水,而下沉到深层和底层。在水平压强梯度力的作用下,作水平方向的流动,并可通过中层水底部向上再流到表层,这就是大洋的热盐环流

补偿流

因为海水挤压或分散引起。当某一海区的海水减少时,相邻海区的海水便来补充,这样形成的洋流称为补偿流。补偿流既可以水平流动,也可以垂直流动,垂直补偿流又可以分为上升流下降流,如秘鲁寒流属于上升补偿流。

其他形式

在大洋的东部和近岸海域,当风力长期地、几乎沿海岸平行地均匀吹刮时,一方面生成风漂流,发生海水的水平辐合和辐散,而出现上升流和下降流;另一方面因海水在近岸处积聚和流失而造成海面倾斜,发生水平压强梯度力而产生沿岸流,就形成沿岸的升降流。大洋西向强化流在北半球向北(南半球向南)流动,而后折向东流,至某特定地区时,流动开始不稳定,流轴在其平均位置附近便发生波状的弯曲,出现洋流弯曲(或蛇行)现象,最后形成环状流而脱离母体,生成了中央分别为来自大陆架的冷水的冷流环和来自海洋内部的暖水的暖流环。这是一类具有中等尺度的中尺度涡。此外,在大洋的其他部分,由于洋流的不稳定,也能形成其他种类的中尺度涡。这些中尺度涡集中了海洋中很大一部分能量,形成了叠加在大洋气候式平均环流场之上的各种天气式涡旋,使大洋环流更加复杂。

在海洋的大陆架范围或浅海处,由于海岸和海底摩擦显著,加上潮流特别强等因素,便形成颇为复杂的大陆架环流、浅内海环流、海峡洋流等浅海洋流。

综上所述,产生洋流的主要原因是风力和海水密度差异。实际发生的洋流总是多种因素综合作用的结果。 [3]

洋流按其水温低于或高于所流经的海域的水温,可分为寒流暖流两种。 ①暖流:水温较流经海区水温高的是暖流,来自水温高处。②寒流,亦称凉流,冷流:本身水温比周围水温低,来自水温低处。表层洋的水平流速从几厘米/秒到300厘米/秒,深处的水平流速则在10厘米/秒以下。铅直流速很小,从几厘米/天到几十厘米/时。洋流以流去的方向作为流向,恰和风向的定义相反。

赤道流、大洋流、极地流及沿岸流等。 具体为赤道逆流北赤道暖流南赤道暖流西风漂流环流

沿低纬度大洋西侧,赤道暖流转向极地方向,形成平行于海岸的暖流。例如,墨西哥湾暖流和日本暖流,这些洋流给沿岸增温增湿。南极地区的洋流体系相对简单,它以南极环流为主,围绕南极洲大陆做逆时针方向运动。

洋流对海洋中多种物理过程、化学过程、生物过程和地质过程,以及海洋上空的气候和天气的形成及变化,都有影响和制约的作用。故了解和掌握洋流的规律、大尺度海-气相互作用和长时期的气候变化,对渔业、航运排污和军事等都有重要意义。

总体来说,暖流增加温度和湿度,寒流降低温度和湿度。

对气温的影响洋流使低纬度的热量向高纬度的热量传输,特别是暖流的贡献。洋流对同纬度大陆两岸气温的影响:暖流经过的大陆沿海气温高,寒流经过的大陆沿海气温低。

对降水和雾的影响暖流上空有热量和水汽向上输送,使得层结不稳定、空气湿度增大而易产生降水。而寒流产生逆温,层结稳定,水汽不易向上输送,蒸发又弱,下层相对湿度有时虽然很大,但只能成雾,不能成雨。寒流表面多平流雾,在以下几种情况出现:海陆风雾:陆风在白天流到寒流表面而形成平流雾;海雾:在寒暖流交汇处,风自暖流表面吹至寒流表面而形成平流雾。

寒暖流交汇的海区,海水受到扰动,可以将下层营养盐类带到表层,有利于鱼类大量繁殖,为鱼类提供诱饵;两种洋流还可以形成“水障”,阻碍鱼类活动,使得鱼群集中,往往形成较大的渔场世界四大渔场及其洋流成因如下:北海道渔场:位于日本北海道岛附近,日本暖流千岛寒流交汇。北海渔场:位于欧洲北海北大西洋暖流与极地东风带带来的北冰洋南下冷水交汇。秘鲁渔场:海岸盛行东南信风,为离岸风,导致上升补偿流(亦称涌流)。纽芬兰渔场:加拿大纽芬兰岛附近,墨西哥湾暖流和拉布拉多寒流交汇。赤道地区的企鹅:在太平洋东部赤道地区的科隆群岛(又名加拉帕戈斯群岛),有企鹅分布,是秘鲁寒流的缘故。

参见:渔场

有利也有弊:既可以使污染物因迅速扩散而加快其稀释和净化的速度,也相应地使污染范围扩大。

洋流重要性:

1. 将多个不同洋域的热能传送至不同洋区(热能上的平衡);

2. 将多个不同洋域的养分往不同的洋区;3. 将多个不同洋域含氧量不同的海水因洋流分布往不同洋区。

因此洋流在地球的生物圈和物理环境上起了重要而积极的平衡和带动作用,对大部分生物(包括陆地上)有存活上的积极帮助。

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