大洋環流

大洋環流

大洋環流是指在海面風力和熱鹽效應等作用下,大洋海水從某海域向另一海域流動而形成首尾相接、時空變化連續、相對獨立和穩定的環流系統或流鏇。

簡介

大洋環流全球大氣對流模式
大洋環流(oceancirculation)是存在於大洋中的海水環流。它主要受大氣環流風帶、海洋中熱輻射和海水鹽度等影響,其中又以大氣環流的影響最為重要;因而,世界洋、海流的分布與世界風帶的分布有著密切的關係。在信風區有一股自東向西的赤道海流,而北赤道海流和南赤道海流之間則有一支自西向東的赤道逆流。在盛行西風帶中,有一支基本上自西向東流動的西風漂流,它在南半球彼此溝通而成一連續的西風環流。除了在北印度洋季風影響而形成季風海流外,在北太平洋、南太平洋、北大西洋、南大西洋和南印度洋,大約在緯度40度以下都有一個以大洋高氣壓為中心的循環系統(北半球的是順時外環流,南半球的是反時針環流)。在北半球高緯地區的大洋中有一小型的逆時針環流,而在南半球則為與西風漂流方向相反的環繞南極的南極繞極流。此外,還有海水的垂直運動和大洋深層環流。

主要環流

大洋中的海水從來都不是靜止不動的。它像陸地上的河流那樣,長年累月沿著比較固定的路線流動著,這就是"海流"。不過,河流兩岸是陸地,而海流兩岸仍是海水。在一般情況下,用肉眼是很難看出來的。世界上最大的海流,有幾百公里寬、上千公里長、數百米深。大洋中的海流規模非常大。海流並不都是朝著一個方向流動的。在北太平洋,表層有一個順時針環流外;在南太平洋也有一個方向相反的環流。它們由南赤道流東澳大利亞流西風漂流秘魯海流組成的反時針方向的環流。在大西洋的南部和北部也各有一個環流,模樣大體與太平洋相仿。北大西洋環流北赤道流墨西哥灣流北大西洋流加那利海流組成;南大西洋環流南赤道流巴西海流西風漂流本格拉海流組成。印度洋有點特殊,只在赤道以南有個環流,位於印度洋中部赤道以北,洋域太小,又受陸地影響,形不成長年穩定的環流。由於季節不同,印度洋北部的海流方向,隨著季風改變,夏季是自東向西流,並在孟加拉灣和阿拉伯海形成兩個順時針的小環流;冬季則相反,海流由西向東流。北冰洋由於位置特殊,又受大西洋海流的支配,也只形成一個順時針的環流。

大洋環流大洋環流

形成原因

大洋環流的形成,原因是多方面的。風、大洋的位置、海陸分布形態、地球自轉產生的偏向力(稱為科氏力)等都施加了影響,可以說是許多因素綜合作用的結果。風不僅能掀起浪,還能吹送海水成流。常年穩定的風力作用,可以形成一支長盛不衰的海流。經久不停的赤道流,就是被信風帶吹刮的偏東風而形成的。穩定的西風漂流,則要歸功於強有力的西風帶。所以,有人把海洋表層流,稱為"風海流"。但是,大洋環流形成的"環",卻不能把功勞都記在風的賬簿上,大陸的分布和地轉偏向力的作用,都占著重要的位置。當赤道流一路西行,到了大洋西邊緣時,被大陸擋住了去路,擺在面前的只有兩條出路,一是原路返回東岸,二是轉彎。但是,因為"後續部隊"浩浩蕩蕩,源源不斷地跟進來,全部返回是不可能的,只好分出一小股潛入下層返回,成為赤道潛流;其餘大部分只得拐彎另闢他途,繼續前進。注哪裡轉彎呢?這時,地轉偏向力幫助了它。在北半球,海流受到地轉偏向力的作用,便向右轉,在南半球則使它向左轉。加上大陸的阻擋,水到渠成,海流便大規模地向極地方向拐彎了。在海流向極地方向進軍途中,地轉力一刻也不放鬆,拉偏的勁頭越來越足,到緯度40度左右時,強大的西風帶與地轉偏向力形成合力,使海流成為向東的西風漂流。同樣的道理,西風漂流到大洋東岸附近,必然取道流向赤道,從而完成了一個大循環。

海水溫度和鹽度的差異也是形成環流的重要原因,由溫鹽變化引起的環流被稱為“熱鹽環流”。高緯度地區冰冷、含鹽量高的海水從深海流向低緯度的海洋,低緯度的高溫洋流則由南往北流,形成全球熱量的“交換機”。形成於北大西洋的冷水團在深層以西邊界流的形式向南流去,之後圍繞著南極繞極急流,部分和形成於威德爾海的南極底層水混合,流向太平洋和印度洋,在那裡上翻穿過溫躍層到達上層海洋。它和大氣中的哈德萊環流,費雷爾環流和極地環流等一起,構成了對維持全球氣候系統的能量平衡至關重要的經向環流體系。但由於全球氣候變暖,20世紀以來歐亞地區降水增加,積雪、冰川不斷融化,造成北大西洋的深水鹽分被沖淡,從高緯度地區下沉的力量便減少了。

氣候影響

赤道附近的溫暖海水通過環流流向南北極海域,極地寒冷的海水通過環流流向赤道海域,構成了世界大洋的環流。大洋環流是維持地球熱量平衡的重要因素。對陸地氣候影響最大的海流是黑潮和墨西哥灣流。

大洋環流黑潮主流在東中國海的三個主要分支
黑潮的高溫高鹽水來自太平洋赤道海域,從菲律賓以東海域開始轉向,緊貼中國台灣省東部進入東海,沿沖繩海溝流向東北,經日本列島沿海直達北太平洋。黑潮像一條海洋中的大河,寬100-200公里,深400-500米,流速每小時3-4公里,流量相當全世界河流總流量的20倍。
墨西哥灣流溫暖的海水來自大西洋赤道海域。灣流從加勒比海墨西哥灣開始轉向,因此,又稱墨西哥灣流。它斜穿大西洋流向北冰洋。給西北歐帶來溫暖的大西洋暖流。
黑潮的海水溫度和鹽度明顯地高於兩旁的海水,從衛星照片上看,顏色也比兩旁海水深。橫穿黑潮航行的人,細心觀察,也能感覺到這種與眾不同的黑潮運動。海洋學界都承認黑潮是中國人最早發現的。中國明、清兩朝,沖繩王國是中國屬國。每當老國王去世、新國王繼位,必須得到中國皇帝的冊封才算合法。中國冊封使臣的官船由福州出發,以釣魚島為導航標誌,穿過黑潮到達沖繩。中國冊封使臣的座船過黑潮時要舉行祭海儀式。在中國使臣回國後的"報告"和著作中,對黑潮多有記載。當時中國稱黑潮為"落極"。海洋學家的專著中說,中國人發現黑潮的時間已有數千年。距今約3000年前,周武王伐紂,滅亡了商朝。商朝的遺民"義不食周粟",紛紛向海外逃亡。這一時期大批商朝遺民航海東渡,發現黑潮是可能的。
高溫高鹽的黑潮水,攜帶著巨大的熱量,浩浩蕩蕩,不分晝夜地由南向北流淌,給日本、朝鮮及中國沿海帶來雨水和適宜的氣候。
當然,除了暖流之外還有寒流。寒流由極地海域流向赤道海域。寒流流經的沿海地區比暖流流經的沿海地區氣候要冷得多。比如俄羅斯遠東沿海地區,由於親潮(千島寒流)的影響,與西北歐同緯度的沿海地區大不相同,屬於嚴寒地區。

溫度調節

灣流是世界上最大的暖流。它是由大西洋的北赤道流和南赤道流中越過赤道的部分匯合而成的。它發源於墨西哥灣。那兒匯集了南北赤道流和信風不斷驅入的大西洋熱帶暖水,水位高於附近其他海面,成了大西洋的熱水庫。熱水源源不斷地自這裡流出,供給灣流北上,然後轉向東北,直達北歐沿岸。
北方的冬天,家家都有暖氣管火爐,否則,寒冷的氣候,使人們生活困難,工作受到影響。可是人工暖氣,既消耗能源,也花費很高;生爐子還很髒。
海洋上的暖流,就是大自然給人類安裝的不花錢的天然暖氣管道。太平洋里的黑潮、東澳大利亞暖流;大西洋的灣流、巴西暖流等,都是這類聞寒送暖的海流。地球的兩極氣候嚴寒,赤道附近又炎熱得很,如果沒有海洋和大氣進行調節,冷熱的差別還要拉大。據科學家研究,海洋暖流在調節全球氣候上起著重要的作用。它們把赤道海域過多的熱量帶走,送到高緯度氣候寒冷的地方,對改變全球冷熱不均的現象,起到了平衡與緩和的作用;調節了地球的氣候,使炎熱的地方變得涼爽些,給寒冷的地方送去一些溫暖。在世界大洋所有的暖流中,灣流起的作用最大。
灣流長約3000多公里,寬約120公里,表層水溫約25℃,流量約為全世界河流總量的120倍。這樣大規模的熱水流,攜帶著巨大的熱量,浩浩蕩蕩輸向高緯度海域,特別是流向西北歐沿岸。在西風帶的吹刮下,連同灣流上方的濕熱空氣,都一起溫暖著西北歐的氣候。據科學家的估計,灣流每年向西北歐輸送的熱量,按每公里海岸平均計算,約相當於燃燒6000萬噸煤炭放出的熱量。位於西北歐的英國法國荷蘭丹麥瑞士等國,地理位置相當於中國黑龍江的北大荒地區。但是由於灣流的影響,西北歐的冬天氣候卻溫暖如春,竟與中國長江中下游一帶的氣候相似,等於緯度南移了將近20度。而中國的北大荒一帶,氣候卻十分寒冷,每年的10月,就大雪紛飛了。
奇怪的是,灣流經過美國的東南沿岸,但美國得益卻不及西歐多。很明顯,因為灣流在美國的東南方,在西風帶的吹送下,灣流的熱量背離美國而去,因而美國沒有享受到西北歐國家那么多的恩惠。開始,有些美國人不太甘心,想在大西洋上修築一道堤壩,擋住灣流東去的路,迫使它改道,沿美國海岸北上,把天然的海上暖氣管接到自己家門口。後來,由於科學家們的干預,這個烏托邦式的計畫才銷聲匿跡了。
黑潮是世界大洋中第二大暖流。它在太平洋的位置的確很像灣流,也處在大洋環流西部邊界。它源於中國台灣省東南和巴士海峽以東洋面,流經東海,到日本列島以南海域東去。經科學家調查,太平洋雖然面積最大,但黑潮暖流的強度卻次於灣流,它的流量及熱量約為灣流的70%。而且經過長途跋涉,待到達太平洋東岸,熱量損耗太多,已成強駕之末,作用不大了。加之美洲西岸有高山阻擋,即使西風帶有意幫忙,也愛莫能助。

海洋學相關知識(二)

海洋科學是研究海洋的自然現象、性質及其變化規律,以及與開發利用海洋有關的知識體系。下面讓我們來完善與海洋學相關的詞條,以此來更加深入的了解海洋學的相關知識。
太平洋型岸線
太平洋型大陸邊緣
太平洋兩岸分布
卷碎波
卷吸
化學形態
印度洋中脊
勞埃德船級社
大陸架坡折
衛星遙感觀測
大陸增生
衛星海洋學
大西洋赤道潛流
大西洋型岸線
大西洋型大陸邊緣
南美洲板塊
南海沿岸流
南海暖流
大浪
大洋生物
分潮日
大洋深淵水層生物
大洋深層生物
動力海洋學
南極繞極水團
大洋對流層
南極海隆
大洋化作用
大洋中層生物
大洋上層生物
大波平均
大氣輸送
大氣輸入
大氣海鹽
南極洲板塊
大型底棲生物
大型動物
多金屬結殼
多級閃急蒸餾
多級分離器
多種型大洋
多瓶采水器
多點系泊
多波束測深儀
南極底層水
都卜勒海流計
南方濤動
外濱
外源有機物
外來種群
復食性
複合潮
複合濱線
聲遙感
聲學海洋學
單食性
增生楔
增水
單錨腿
增密
單點系泊
堆積冰
單周期
基線研究
半遠洋沉積
埃克曼輸送
埃克曼螺鏇
埃克曼深度
埃克曼抽吸
動力方法
垂盪
半潛式鑽井裝置
垂向穩定度
坡度流
均勻層
分潮
地質海洋學
分點潮
地理障礙
地方種群
地方種
地幔隆起
半鹹水種
午後效應
地基承載能力
土工試驗
固著生物
固定冰
副輪
北美洲板塊
回步
回歸潮
回聲測距
嗜溫細菌
嗜冷細菌
喜陰浮游生物
喜壓細菌
哈迪浮游生物記錄器
哈浮游生物記錄器
北極水
北方兩洋分布
北太浮游生物網
後濱
同質性
同潮圖
同域分布
同化數
同化效率
北大西洋深層水
葉狀幼體
副熱帶模態水
副標準海水
可捕係數
古鹽度
古生產力
剩餘鹼度
古深度
古海流
分潮時
古地磁地層學
古地中海
化學清除
前濱
化學成岩作用
化學形態模型
化學形態分析
雙高潮
雙擴散
雙周期
雙低潮
叉臂系泊系統
參比物質
參比元素
原存營養鹽
厭氧生活
厭氧帶
厄特沃什效應
大洋拉斑玄武岩
埃克曼層
前進波
化學風化作用
初級生產力
半潮面
可更新資源
化能營養
印度洋板塊
垂直分布
動力定位
加壓艙
天文潮
增殖
減壓艙
大陸邊緣
變溫動物
基床
初級生產量
地縫合線
大眼幼體
大潮
地幔柱
化能自養生物
半日潮
大型浮游生物
多樣性
多態現象
化學海洋學
大陸隆
大陸階地
台灣暖流
古溫度
古海洋學
大西洋中脊
南極繞極流
大洋板塊
大洋區
半島
堡礁
堆積作用
地轉流
地幔對流
圍海工程
圍堰
品系
周轉率
周叢生物
南海縣
大陸漂移
發光細菌
發光生物
反滲透
聲吶
區域海洋學
大陸架
大陸坡
大洋環流
司馬熾
反射波
印度洋
北冰洋
勞亞古陸

頭條專題“千年極寒之爭”

【知頭條:千年極寒之爭】 【知頭條:千年極寒之爭】
2010年10月,世界媒體紛紛報導波蘭學者預測歐洲今年冬季可能出現“千年極寒”的訊息。歐洲氣象專家警告,歐洲可能將面臨“千年一遇”的新低溫,而中國等亞洲地區也難倖免。而中國氣象專家則認為“千年極寒”之說並不可信!
千年極寒受 “拉尼娜”現象影響,2010年北半球面臨“千年一遇”新低溫。
極端天氣事件2010年俄羅斯森林大火| 2010年巴基斯坦洪水
相關知識拉尼娜現象|墨西哥灣暖流|北極震盪|全球變暖|大洋環流

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