洋流

洋流

海洋中除了由引潮力引起的潮汐運動外,海水沿一定途徑的大規模流動。引起洋流運動的因素主要動力是風,也可以是熱鹽效應造成的海水密度分布的不均勻性。前者表現為作用於海面的風應力,後者表現為海水中的水平氣壓強梯度力。加上地轉偏向力的作用,便造成海水既有水平流動,又有垂直流動。其中盛行風是風海流的主要動力。由於海岸和海底的阻擋和摩擦作用,洋流在近海岸和接近海底處的表現,和在開闊海洋上有很大的差別。

基本介紹

  • 中文名:洋流
  • 外文名:ocean current
  • 別名:海流
  • 所屬科目:地理
  • 影響因素:風力和海水密度差異
  • 分類標準:成因、冷暖性質、地理位置
洋流概述,釋義,特點,洋流分類,按成因分類,按冷暖性質分類,按地理位置分類,洋流分布,地理意義,氣候影響,海洋生物影響,海洋的污染,

洋流概述

釋義

洋流是指大洋表層海水常年大規模的沿一定方向進行的較為穩定的流動。洋流是地球表面熱環境的主要調節者。洋流可以分為暖流和寒流。若洋流的水溫比到達海區的水溫高,則稱為暖流;若洋流的水溫比到達海區的水溫低,則稱為寒流。一般由低緯度流向高緯度的洋流為暖流,由高緯度流向低緯度的洋流為寒流。海輪順洋流航行可以節約燃料,加快速度。暖寒流相遇,往往形成海霧,對海上航行不利。此外,洋流從北極地區攜帶冰山南下,給海上航運造成較大威脅。

特點

洋流是地球表面熱環境的主要調節者,巨大的洋流系統促進了地球高低緯度地區的能量交換。洋流與所經流經區域之間,也通過能力交換改變其環境特徵。

洋流分類

按成因分類

洋流按成因分為風海流密度流補償流
風海流(吹送流
亦稱吹送流,漂流:在力作用下形成的。盛行風吹拂海面,推動海水隨風漂流,並且使上層海水帶動下層海水流動,形成規模很大的洋流,叫做風海流。世界大洋表層的海洋系統,按其成因來說,大多屬於風海流。
大氣運動是海洋水體運動的主要動力。陸地形狀和地轉偏向力也會對洋流方向產生一定影響。
大洋中深度小於二三百米的表層為風漂流層,行星風系作用在海面的風應力和水平湍流應力的合力,與地轉偏向力平衡後,便生成風漂流行星風系風力的大小和方向,都隨緯度變化,導致海面海水的輻合和輻散。一方面,它使海水密度重新分布而出現水平壓強梯度力,當它和地轉偏向力平衡時,在相當厚的水平層中形成水平方向的地轉流;另一方面,在赤道地區的風漂流層底部,海水從次表層水中向上流動,或下降而流入次表層水中,形成了赤道地區的升降流。
大洋表層生成的風漂流,構成大洋表層的風生環流。其中,位於低緯度和中緯度處的北赤道流和南赤道流,在大洋的西邊界處受海岸的阻擋,其主流便分別轉而向北和向南流動,由於科里奧利參量隨緯度的變化(β-效應)和水平湍流摩擦力的作用,形成流輻變窄、流速加大的大洋西向強化流。每年由赤道地區傳輸到地球的高緯地帶的熱量中,有一半是大洋西邊界西向強化流傳輸的。進入大洋上層的熱鹽環流,在北半球由於和大洋西向強化流的方向相同,使流速增大;但在南半球則因方向相反,流速減緩,故大洋環流西向強化現象不太顯著。
大洋表層風生環流在南半球的中緯度和高緯度地帶,由於沒有大陸海岸阻擋,形成了一支環繞南極大陸連續流動的南極繞極流
密度流
在密度差異作用下引起。不同海域海水溫度鹽度的不同會使海水密度產生差異,從而引起海水水位的差異,在海水密度不同的兩個海域之間便產生了海面的傾斜,造成海水的流動,這樣形成的洋流稱為密度流
大洋上的結冰、融冰、降水和蒸發等熱鹽效應,造成海水密度在大範圍海面分布不均勻,可使極地和高緯度某些海域表層生成高密度的海水,而下沉到深層和底層。在水平壓強梯度力的作用下,作水平方向的流動,並可通過中層水底部向上再流到表層,這就是大洋的熱鹽環流
補償流
因為海水擠壓或分散引起。當某一海區的海水減少時,相鄰海區的海水便來補充,這樣形成的洋流稱為補償流。補償流既可以水平流動,也可以垂直流動,垂直補償流又可以分為上升流下降流,如秘魯寒流屬於上升補償流。
其他形式
在大洋的東部和近岸海域,當風力長期地、幾乎沿海岸平行地均勻吹刮時,一方面生成風漂流,發生海水的水平輻合和輻散,而出現上升流和下降流;另一方面因海水在近岸處積聚和流失而造成海面傾斜,發生水平壓強梯度力而產生沿岸流,就形成沿岸的升降流。大洋西向強化流在北半球向北(南半球向南)流動,而後折向東流,至某特定地區時,流動開始不穩定,流軸在其平均位置附近便發生波狀的彎曲,出現洋流彎曲(或蛇行)現象,最後形成環狀流而脫離母體,生成了中央分別為來自大陸架的冷水的冷流環和來自海洋內部的暖水的暖流環。這是一類具有中等尺度的中尺度渦。此外,在大洋的其他部分,由於洋流的不穩定,也能形成其他種類的中尺度渦。這些中尺度渦集中了海洋中很大一部分能量,形成了疊加在大洋氣候式平均環流場之上的各種天氣式渦旋,使大洋環流更加複雜。
大西洋洋流大西洋洋流
在海洋的大陸架範圍或淺海處,由於海岸和海底摩擦顯著,加上潮流特彆強等因素,便形成頗為複雜的大陸架環流、淺內海環流、海峽洋流等淺海洋流。
綜上所述,產生洋流的主要原因是風力和海水密度差異。實際發生的洋流總是多種因素綜合作用的結果。

按冷暖性質分類

洋流按其水溫低於或高於所流經的海域的水溫,可分為寒流暖流兩種。 ①暖流:水溫較流經海區水溫高的是暖流,來自水溫高處。②寒流,亦稱涼流,冷流:本身水溫比周圍水溫低,來自水溫低處。表層洋的水平流速從幾厘米/秒到300厘米/秒,深處的水平流速則在10厘米/秒以下。鉛直流速很小,從幾厘米/天到幾十厘米/時。洋流以流去的方向作為流向,恰和風向的定義相反。

按地理位置分類

赤道流、大洋流、極地流及沿岸流等。 具體為赤道逆流北赤道暖流南赤道暖流西風漂流環流

洋流分布

沿低緯度大洋西側,赤道暖流轉向極地方向,形成平行於海岸的暖流。例如,墨西哥灣暖流和日本暖流,這些洋流給沿岸增溫增濕。南極地區的洋流體系相對簡單,它以南極環流為主,圍繞南極洲大陸做逆時針方向運動。

地理意義

洋流對海洋中多種物理過程、化學過程、生物過程和地質過程,以及海洋上空的氣候和天氣的形成及變化,都有影響和制約的作用。故了解和掌握洋流的規律、大尺度海-氣相互作用和長時期的氣候變化,對漁業、航運排污和軍事等都有重要意義。

氣候影響

總體來說,暖流增加溫度和濕度,寒流降低溫度和濕度。
對氣溫的影響洋流使低緯度的熱量向高緯度的熱量傳輸,特別是暖流的貢獻。洋流對同緯度大陸兩岸氣溫的影響:暖流經過的大陸沿海氣溫高,寒流經過的大陸沿海氣溫低。
對降水和霧的影響暖流上空有熱量和水汽向上輸送,使得層結不穩定、空氣濕度增大而易產生降水。而寒流產生逆溫,層結穩定,水汽不易向上輸送,蒸發又弱,下層相對濕度有時雖然很大,但只能成霧,不能成雨。寒流表面多平流霧,在以下幾種情況出現:海陸風霧:陸風在白天流到寒流表面而形成平流霧;海霧:在寒暖流交匯處,風自暖流表面吹至寒流表面而形成平流霧。

海洋生物影響

寒暖流交匯的海區,海水受到擾動,可以將下層營養鹽類帶到表層,有利於魚類大量繁殖,為魚類提供誘餌;兩種洋流還可以形成“水障”,阻礙魚類活動,使得魚群集中,往往形成較大的漁場世界四大漁場及其洋流成因如下:北海道漁場:位於日本北海道島附近,日本暖流千島寒流交匯。北海漁場:位於歐洲北海北大西洋暖流與極地東風帶帶來的北冰洋南下冷水交匯。秘魯漁場:海岸盛行東南信風,為離岸風,導致上升補償流(亦稱涌流)。紐芬蘭漁場:加拿大紐芬蘭島附近,墨西哥灣暖流和拉布拉多寒流交匯。赤道地區的企鵝:在太平洋東部赤道地區的科隆群島(又名加拉帕戈斯群島),有企鵝分布,是秘魯寒流的緣故。
洋流洋流
參見:漁場

海洋的污染

有利也有弊:既可以使污染物因迅速擴散而加快其稀釋和淨化的速度,也相應地使污染範圍擴大。
洋流重要性:
1. 將多個不同洋域的熱能傳送至不同洋區(熱能上的平衡);
2. 將多個不同洋域的養分往不同的洋區;3. 將多個不同洋域含氧量不同的海水因洋流分布往不同洋區。
洋流簡化圖洋流簡化圖
因此洋流在地球的生物圈和物理環境上起了重要而積極的平衡和帶動作用,對大部分生物(包括陸地上)有存活上的積極幫助。

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