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初雪 东北季风 低气压

大洋环流

大洋环流是指在海面风力和热盐效应等作用下,大洋海水从某海域向另一海域流动而形成首尾相接、时空变化连续、相对独立和稳定的环流系统或流旋。

目录

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1 简介
2 主要环流
3 形成原因
4 气候影响
5 温度调节

大洋环流 - 简介

全球大气对流模式
大洋环流(ocean circulation)是存在于大洋中的海水环流。它主要受大气环流风带、海洋中热辐射和海水盐度等影响,其中又以大气环流的影响最为重要;因而,世界洋、海流的分布与世界风带的分布有着密切的关系。在信风区有一股自东向西的赤道海流,而北赤道海流和南赤道海流之间则有一支自西向东的赤道逆流。在盛行西风带中,有一支基本上自西向东流动的西风漂流,它在南半球彼此沟通而成一连续的西风环流。除了在北印度洋受季风影响而形成季风海流外,在北太平洋、南太平洋、北大西洋、南大西洋和南印度洋,大约在纬度40度以下都有一个以大洋高气压为中心的循环系统(北半球的是顺时外环流,南半球的是反时针环流)。在北半球高纬地区的大洋中有一小型的逆时针环流,而在南半球则为与西风漂流方向相反的环绕南极的南极绕极流。此外,还有海水的垂直运动和大洋深层环流。

大洋环流 - 主要环流

大洋中的海水从来都不是静止不动的。它像陆地上的河流那样,长年累月沿着比较固定的路线流动着,这就是"海流"。不过,河流两岸是陆地,而海流两岸仍是海水。在一般情况下,用肉眼是很难看出来的。世界上最大的海流,有几百公里宽、上千公里长、数百米深。大洋中的海流规模非常大。海流并不都是朝着一个方向流动的。在北太平洋,表层有一个顺时针环流外;在南太平洋也有一个方向相反的环流。它们由南赤道流、东澳大利亚流、西风漂流和秘鲁海流组成的反时针方向的环流。在大西洋的南部和北部也各有一个环流,模样大体与太平洋相仿。北大西洋环流由北赤道流、墨西哥湾流、北大西洋流和加那利海流组成;南大西洋环流由南赤道流、巴西海流、西风漂流和本格拉海流组成。印度洋有点特殊,只在赤道以南有个环流,位于印度洋中部赤道以北,洋域太小,又受陆地影响,形不成长年稳定的环流。由于季节不同,印度洋北部的海流方向,随着季风改变,夏季是自东向西流,并在孟加拉湾和阿拉伯海形成两个顺时针的小环流;冬季则相反,海流由西向东流。北冰洋由于位置特殊,又受大西洋海流的支配,也只形成一个顺时针的环流。

大洋环流

大洋环流 - 形成原因

大洋环流的形成,原因是多方面的。风、大洋的位置、海陆分布形态、地球自转产生的偏向力(称为科氏力)等都施加了影响,可以说是许多因素综合作用的结果。风不仅能掀起浪,还能吹送海水成流。常年稳定的风力作用,可以形成一支长盛不衰的海流。经久不停的赤道流,就是被信风带吹刮的偏东风而形成的。稳定的西风漂流,则要归功于强有力的西风带。所以,有人把海洋表层流,称为"风海流"。但是,大洋环流形成的"环",却不能把功劳都记在风的账簿上,大陆的分布和地转偏向力的作用,都占着重要的位置。当赤道流一路西行,到了大洋西边缘时,被大陆挡住了去路,摆在面前的只有两条出路,一是原路返回东岸,二是转弯。但是,因为"后续部队"浩浩荡荡,源源不断地跟进来,全部返回是不可能的,只好分出一小股潜入下层返回,成为赤道潜流;其余大部分只得拐弯另辟他途,继续前进。注哪里转弯呢?这时,地转偏向力帮助了它。在北半球,海流受到地转偏向力的作用,便向右转,在南半球则使它向左转。加上大陆的阻挡,水到渠成,海流便大规模地向极地方向拐弯了。在海流向极地方向进军途中,地转力一刻也不放松,拉偏的劲头越来越足,到纬度40度左右时,强大的西风带与地转偏向力形成合力,使海流成为向东的西风漂流。同样的道理,西风漂流到大洋东岸附近,必然取道流向赤道,从而完成了一个大循环。

海水温度和盐度的差异也是形成环流的重要原因,由温盐变化引起的环流被称为“热盐环流”。高纬度地区冰冷、含盐量高的海水从深海流向低纬度的海洋,低纬度的高温洋流则由南往北流,形成全球热量的“交换机”。形成于北大西洋的冷水团在深层以西边界流的形式向南流去,之后围绕着南极绕极急流,部分和形成于威德尔海的南极底层水混合,流向太平洋和印度洋,在那里上翻穿过温跃层到达上层海洋。它和大气中的哈德莱环流,费雷尔环流和极地环流等一起,构成了对维持全球气候系统的能量平衡至关重要的经向环流体系。但由于全球气候变暖,20世纪以来欧亚地区降水增加,积雪、冰川不断融化,造成北大西洋的深水盐分被冲淡,从高纬度地区下沉的力量便减少了。

大洋环流 - 气候影响

赤道附近的温暖海水通过环流流向南北极海域,极地寒冷的海水通过环流流向赤道海域,构成了世界大洋的环流。大洋环流是维持地球热量平衡的重要因素。对陆地气候影响最大的海流是黑潮和墨西哥湾流。

黑潮主流在东中国海的三个主要分支
黑潮的高温高盐水来自太平洋赤道海域,从菲律宾以东海域开始转向,紧贴中国台湾省东部进入东海,沿冲绳海沟流向东北,经日本列岛沿海直达北太平洋。黑潮像一条海洋中的大河,宽100-200公里,深400-500米,流速每小时3-4公里,流量相当全世界河流总流量的20倍。

墨西哥湾流温暖的海水来自大西洋赤道海域。湾流从加勒比海墨西哥湾开始转向,因此,又称墨西哥湾流。它斜穿大西洋流向北冰洋。给西北欧带来温暖的大西洋暖流。

黑潮的海水温度和盐度明显地高于两旁的海水,从卫星照片上看,颜色也比两旁海水深。横穿黑潮航行的人,细心观察,也能感觉到这种与众不同的黑潮运动。海洋学界都承认黑潮是中国人最早发现的。中国明、清两朝,冲绳王国是中国属国。每当老国王去世、新国王继位,必须得到中国皇帝的册封才算合法。中国册封使臣的官船由福州出发,以钓鱼岛为导航标志,穿过黑潮到达冲绳。中国册封使臣的座船过黑潮时要举行祭海仪式。在中国使臣回国后的"报告"和著作中,对黑潮多有记载。当时中国称黑潮为"落极"。海洋学家的专著中说,中国人发现黑潮的时间已有数千年。距今约3000年前,周武王伐纣,灭亡了商朝。商朝的遗民"义不食周粟",纷纷向海外逃亡。这一时期大批商朝遗民航海东渡,发现黑潮是可能的。

高温高盐的黑潮水,携带着巨大的热量,浩浩荡荡,不分昼夜地由南向北流淌,给日本、朝鲜及中国沿海带来雨水和适宜的气候。
当然,除了暖流之外还有寒流。寒流由极地海域流向赤道海域。寒流流经的沿海地区比暖流流经的沿海地区气候要冷得多。比如俄罗斯远东沿海地区,由于亲潮(千岛寒流)的影响,与西北欧同纬度的沿海地区大不相同,属于严寒地区。

大洋环流 - 温度调节

湾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过赤道的部分汇合而成的。它发源于墨西哥湾。那儿汇集了南北赤道流和信风不断驱入的大西洋热带暖水,水位高于附近其他海面,成了大西洋的热水库。热水源源不断地自这里流出,供给湾流北上,然后转向东北,直达北欧沿岸。

北方的冬天,家家都有暖气管或火炉,否则,寒冷的气候,使人们生活困难,工作受到影响。可是人工暖气,既消耗能源,也花费很高;生炉子还很脏。
海洋上的暖流,就是大自然给人类安装的不花钱的天然暖气管道。太平洋里的黑潮、东澳大利亚暖流;大西洋的湾流、巴西暖流等,都是这类闻寒送暖的海流。地球的两极气候严寒,赤道附近又炎热得很,如果没有海洋和大气进行调节,冷热的差别还要拉大。据科学家研究,海洋暖流在调节全球气候上起着重要的作用。它们把赤道海域过多的热量带走,送到高纬度气候寒冷的地方,对改变全球冷热不均的现象,起到了平衡与缓和的作用;调节了地球的气候,使炎热的地方变得凉爽些,给寒冷的地方送去一些温暖。在世界大洋所有的暖流中,湾流起的作用最大。

湾流长约3000多公里,宽约120公里,表层水温约25℃,流量约为全世界河流总量的120倍。这样大规模的热水流,携带着巨大的热量,浩浩荡荡输向高纬度海域,特别是流向西北欧沿岸。在西风带的吹刮下,连同湾流上方的湿热空气,都一起温暖着西北欧的气候。据科学家的估计,湾流每年向西北欧输送的热量,按每公里海岸平均计算,约相当于燃烧6000万吨煤炭放出的热量。位于西北欧的英国、法国、荷兰、丹麦、瑞士等国,地理位置相当于中国黑龙江的北大荒地区。但是由于湾流的影响,西北欧的冬天气候却温暖如春,竟与中国长江中下游一带的气候相似,等于纬度南移了将近20度。而中国的北大荒一带,气候却十分寒冷,每年的10月,就大雪纷飞了。

奇怪的是,湾流经过美国的东南沿岸,但美国得益却不及西欧多。很明显,因为湾流在美国的东南方,在西风带的吹送下,湾流的热量背离美国而去,因而美国没有享受到西北欧国家那么多的恩惠。开始,有些美国人不太甘心,想在大西洋上修筑一道堤坝,挡住湾流东去的路,迫使它改道,沿美国海岸北上,把天然的海上暖气管接到自己家门口。后来,由于科学家们的干预,这个乌托邦式的计划才销声匿迹了。

黑潮是世界大洋中第二大暖流。它在太平洋的位置的确很像湾流,也处在大洋环流西部边界。它源于中国台湾省东南和巴士海峡以东洋面,流经东海,到日本列岛以南海域东去。经科学家调查,太平洋虽然面积最大,但黑潮暖流的强度却次于湾流,它的流量及热量约为湾流的70%。而且经过长途跋涉,待到达太平洋东岸,热量损耗太多,已成强驾之末,作用不大了。加之美洲西岸有高山阻挡,即使西风带有意帮忙,也爱莫能助。

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