halocline

halocline

halocline是英語名詞,譯為鹽躍層,指分層水體中含鹽濃度梯度最大的水層,或具有大鹽度梯度的水層。該術語英式發音為['hæləklaɪn],美式發音為/ ˈhæl əˌklaɪn /。鹽躍層常與溫躍層(thermocline)、密度躍層(pycnocline)共同構成海洋分層結構。在北極海區可顯著減緩深層暖水向上熱量輸送,抑制表層海冰融化,對維持北極海冰和冷表層起著重要作用。鹽躍層會阻礙上下層海水交換,影響底層水體溶解氧。全球範圍內西部北冰洋存在雙鹽躍層結構。基於遙感與觀測數據融合的機器學習方法可精準捕捉鹽躍層結構。該詞源於1955-1960年首次記錄,由halo-和-cline組成。

基本介紹

  • 中文名:鹽躍層
  • 外文名:halocline
  • 詞性:名詞
  • 英式發音:['hæləklaɪn]
  • 美式發音:['hælə,klaɪn]
  • 定義:具有大鹽度梯度的水層
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基本含義

halocline指在分層的水體中含鹽濃度梯度最大的一層,或指具有大鹽度梯度的水層。在海洋等鹹水水體中,指鹽度垂向梯度明顯的水層,常表現為鹽度的相對急劇變化,科學定義為在某特定深度出現的相對尖銳的鹽度不連續性。該詞首次記錄於1955-1960年,由halo-和cline組成。

基本特徵

鹽躍層(Halocline)指在分層的水體中,含鹽濃度梯度最大的一層。鹽躍層的強度可用單位深度的鹽度變化(鹽度垂直梯度)來衡量。在北極阿蒙森灣的觀測中,測得的最大躍層強度為0.260 psu/m,而在某些站點鹽度隨深度變化緩慢(約0.035 psu/m),甚至沒有明顯的鹽躍層。
鹽躍層的存在顯著增加了水體的垂直穩定性。在分層湖泊(如青藏高原的達則錯)中,鹽躍層以下的高密度水體(永滯層)可以保持常年低溫,與上層水體(混成層)不發生混合,從而抑制了全湖翻轉。然而,觀測也表明,當鹽躍層強度不是很大時,其對湍流擴散和熱傳導的抑制能力有限,躍層上下的水體仍可進行熱量交換。
在海洋和湖泊中,密度躍層通常由溫度躍層(Thermocline)或鹽度躍層(Halocline)主導,或二者共同作用形成。
隨著技術進步,基於機器學習的方法(如NeSPReSO)已被開發用於精準捕捉和重構海洋次表層的溫躍層與鹽躍層結構。

套用

鹽躍層的存在及其特徵是分析水體分層結構、能量與物質交換過程的重要依據,在湖泊學、極地海洋學和特殊海盆生態研究中具有套用價值。
在湖泊學研究中,鹽躍層是判斷湖泊混合類型與生態結構的關鍵因素。例如,在青藏高原達則錯的觀測發現,在25~29米深處出現的鹽躍層將高密度的底層水體(永滯層)與上層水體(混成層)隔離,表層湖水鹽度為14.69克/升,底部湖水鹽度為21.41克/升。鹽度的存在導致湖水穩定度高,抑制了全湖翻轉,是形成半對流湖泊的主要原因。
在極地與高緯度海洋研究中,一個永久性或顯著的鹽躍層對維持表層水的低溫特性起著重要作用。白令海峽入流水進入北冰洋後在表層水以下形成鹽躍層,有助於維持表層水的低溫。北極的永久性鹽躍層被證實對於保護海冰不從下方融化至關重要。
在如黑海、波羅的海等高鹽度梯度的特殊海盆中,鹽躍層是形成水文結構的關鍵。黑海表層海水鹽度較深層低且在100-150米深處存在密度躍層,形成“雙層海”結構,即表層淡水覆蓋鹽躍層。這種強烈的分層也塑造了獨特的生態環境,例如在波羅的海,一些深水物種的分布被限制在鹽躍層以下,以適應更高的鹽度並利用該區域累積的有機質。

影響

鹽躍層的存在顯著增大了水體的垂向穩定性,阻礙上下層水體的湍流混合和熱量交換,這種穩定性是形成某些特殊海洋現象(如北冰洋次表層暖水尖峰)的關鍵因素。鹽度躍層對湍流擴散的抑制能力會影響上下層水體的熱交換。
強烈的鹽躍層會阻礙上下層海水的物質交換,可能導致底層水體溶解氧補充不足,形成缺氧區(如波羅的海底層)。同時,躍層處的密度梯度可在一定程度上聚集有機物質,為特定深水生物提供獨特的棲息地和食物來源。
北極地區永久性的鹽躍層是維持該地區海冰和冷表層水的重要結構,在北極海區可顯著減緩深層暖水向上熱量輸送,抑制表層海冰融化,對維持表層水低溫特性起著重要作用,其穩定性對於北極乃至全球的氣候系統具有重要影響。

相關研究

鹽躍層作為重要的海洋物理結構,是海洋學研究的重要對象。其與溫躍層共同構成密度躍層,劇烈的密度梯度變化可能形成“海中斷崖”,對水下航行構成風險。針對特定海域如波羅的海博恩霍爾姆海盆的生態研究表明,鹽躍層下方形成了獨特的高鹽、低氧環境,部分深水物種演化出專門策略在此生存。在技術套用層面,基於遙感與觀測數據融合的機器學習方法如NeSPReSO,在精準重構鹽躍層結構方面取得了突破。

短語搭配

halocline e 鹽躍層
halocline layer 鹽躍層
thermocline and halocline 溫鹽躍層
distribution of halocline intensity 鹽躍層強度圖

雙語例句

Yellow Sea coastal waters of the thermocline is the strongest and weakest areas halocline.
黃海是中國近海溫躍層最強而鹽躍層最弱的區域。
Strong halocline zone in the Yangtze diluted water in the estuary area and the Yalu River, the center value of salinity was about 0.5 per meter.
強鹽躍層區出現在長江沖淡水區和鴨綠江口外,中心值鹽度每米為0.5左右。
If the improved vertical gradient method is used to analyse thermocline, halocline and pycnocline, continuity must be guaranteed in regions where shallow water and deep water meet.
在採用垂向梯度法進行躍層分析時,要注意深淺水交界處躍層分析的連續性問題。

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