赤道潛流

赤道潛流

出現在赤道附近海域次表層中的海流。它處在赤道流之下、中層水上部(圖1),與表層南北赤道流的流向相反,自西向東流動,流速比表層者大,所分布的海域幾乎對稱於赤道,所在的次表層是一個溫躍層。

配圖

赤道潛流赤道潛流

定義

出現在赤道附近海域次表層中的海流。它處在赤道流之下、中層水上部(圖1),與表層南北赤道流的流向相反,自西向東流動,流速比表層者大,所分布的海域幾乎對稱於赤道,所在的次表層是一個溫躍層

事件

1952年,T.克倫威爾首次在太平洋發現了赤道潛流,命名為克倫威爾海流。1961年,蘇聯的“羅蒙諾索夫”號海洋調查船發現了大西洋的赤道潛流,稱為羅蒙諾索夫海流。後來在印度洋中也發現赤道潛流。

就太平洋而言,赤道附近海域從海面至深度為50~100米的表層,是溫度均勻的暖水層,其下至深度約300米為溫躍層,即赤道潛流所在的次表層。赤道潛流的厚度約200米,流幅(寬度)約300公里,大約介於南北緯2°之間,流軸幾乎與所在的溫躍層一致,最大流速約達1.5米/秒,流量估計為4.0×107米3/秒,流長約為14000公里,幾乎橫跨了太平洋。大西洋赤道潛流的特點與太平洋相似。

由於在太平洋和大西洋的赤道附近,行星風系有一個自東向西的分量,驅使海水向西流動,在遇到大陸阻遏時就堆積而使水位升高,使海面向東傾斜,出現一個向東的水平壓強梯度力。在表層海水中,因赤道處的科里奧利力趨於零,故水平壓強梯度力與自東向西的風應力平衡。可是在表層之下的溫躍層(也是密度躍層)中,密度梯度大,不易發生渦動,故阻攔著風的動量向下傳遞。因此在這層中,水平壓強梯度力驅動著次表層的海水向東流動。隨著流速增加,水平湍流摩擦力增大,當它和水平壓強梯度力平衡時,便形成了穩定的赤道潛流。

在離開赤道的海域,隨著緯度的增加,科里奧利力變大。在表層的北赤道流和南赤道流中,由於埃克曼輸運(見埃克曼漂流),使赤道的海水輻散,從而使次表層的海水向赤道輻合。這種情況下,在赤道南北海域的次表層中,都產生向西的科里奧利力,阻礙赤道潛流的形成。這說明只有在科里奧利力比較弱,即在緊鄰赤道的海域,才可能存在赤道潛流。

其實赤道潛流的位置並非固定不動,而是在離平均位置南北各100公里範圍內擺動:當流軸偏離赤道向南時,科里奧利力便迫使它向左返回赤道;當它偏離赤道向北時,科里奧利力又迫使它向右返回赤道。

印度洋面主要受季風所控制,在赤道處的風主要是經向的,且隨季節更替而改變方向:每年從11月至次年3月吹北風,5~9月吹南風,因此不能產生赤道潛流。只有在3~4月時,才發現次表層中有微弱的向東的水平壓強梯度力,在它的驅動下,產生了印度洋的赤道潛流。

參考書目

J.A.Knauss, Introduction to PhysicalOCEANO-graphy,Prentice-Hall,New York,1978.
S.Pond,G.Pickard,Introductory Dynamic Oceano-graphy,Pergamon Press,New York,1978.

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