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文檔簡介

第五章海洋環(huán)流

oceancirculationWhatisPhysicalOceanography?Phenomena–Oceancurrentsystems(occurrence,direction,velocity,transportvolume,temporalvariations).Processes–Drivingforces(resultofair-seaexchangesofenergyand/ormass):temperature,salinity,density,pressurevariations(wind);bottomandcoastalgeomorphology;rotationoftheEarth.Prediction–Anticipatedbehaviorsofoceancurrentsystems(modeling).物理海洋學(xué):研究海洋的基本物理特性、海水的運(yùn)動(dòng),以及海水在特定時(shí)間和空間的變化規(guī)律。

海水大規(guī)模相對(duì)穩(wěn)定的流動(dòng),是海水重要的普遍運(yùn)動(dòng)形式之一。流速和流向比較穩(wěn)定,少變;季節(jié)性變化不明顯,流速一般為0.2-1海里;規(guī)模宏大,寬度可達(dá)數(shù)十至上百公里,深200-300米。什么叫海流(currents)?§5.1海流的成因及表示方法

習(xí)慣上,將水平運(yùn)動(dòng)分量狹義地稱為海流、洋流,而將垂直分量命名為上升流或下降流。世界洋流模式圖世界洋流分布規(guī)律①在中、低緯度海區(qū),形成以副熱帶為中心的大洋環(huán)流。受地轉(zhuǎn)偏向力的影響,這種大洋環(huán)流在北半球呈順時(shí)針方向流動(dòng),在南半球呈逆時(shí)針方向流動(dòng)。②在北半球中、高緯度海區(qū),也有大洋環(huán)流,呈逆時(shí)針方向流動(dòng)。③南極大陸的外圍,陸地很少,海面廣闊。南緯40°附近海域終年受西風(fēng)影響,形成西風(fēng)漂流。④北印度洋海區(qū),由于受季風(fēng)的影響,洋流具有明顯的季節(jié)變化。冬季盛行東北風(fēng),海水向西流,洋流呈逆時(shí)針方向流動(dòng);夏季盛行西南風(fēng),海水向東流,洋流呈順時(shí)針方向流動(dòng)。二、海流的認(rèn)識(shí)與研究對(duì)洋流的認(rèn)識(shí)始于19世紀(jì)末葉:最初采用漂流瓶。1885年,摩洛哥的阿爾貝特親王投放2000個(gè)漂流瓶至大西洋,繪制了大西洋表層洋流圖。目前研究洋流使用海流計(jì)和人造衛(wèi)星。但漂流瓶仍在使用中。美國的伍茲霍爾海洋研究所每年向海洋投放數(shù)以萬計(jì)的漂流瓶,每年能回收10%。中國玩具“鴨子艦隊(duì)”漂流15年抵英國

在這2.9萬只塑膠玩具中,有黃色的小鴨子、藍(lán)色的小烏龜和綠色的青蛙等,其中黃色的小鴨子居多。

“鴨子艦隊(duì)”漂流歷程示意:1992年1月10日--貨船在太平洋東部海域遭遇暴風(fēng)雨,裝滿2.9萬只玩具的集裝箱墜入海中開裂。1992年11月16--約1萬只玩具趕上洋極環(huán)流(subpolargyre),被凍在寒冷的浮冰里,開始慢慢流向美國阿拉斯加海岸。1995年早些時(shí)候--1.9萬只玩具完成了1萬多公里的太平洋副熱帶環(huán)流抵達(dá)印度尼西亞、澳大利亞、南美洲和夏威夷等地海域??茖W(xué)家分析,這些玩具的漂流速度比洋流中水流速度快了近50%。1995年至2000年年間--部分玩具脫離洋極環(huán)流,開始向北漂流,而其他的部分繼續(xù)飄向極地。2000年--部分玩具進(jìn)入北大西洋海域,開始向南漂流。之后,少部分抵達(dá)美國東北部海岸。

2001年--在泰坦尼克號(hào)沉船地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)玩具的蹤影。2003年7月至12月--玩具開始抵達(dá)美國新英格蘭各州。加拿大和冰島等海岸。2007年6月:玩具遇上了圍繞加勒比海到英國之間海域的墨西哥灣暖流,開始浩浩蕩蕩地穿越大西洋,

最初從中國進(jìn)口這批玩具的美國公司“TheFirstYears”表示,愿意以每只100美元的高價(jià)將鴨子收回。同時(shí),英國開始預(yù)測(cè),“鴨子艦隊(duì)”將于07年某時(shí)“入侵”英國海岸。“鴨子能教你洋流的秘密”:2-4年為大部分玩具返回,也就是說,在北太平洋6800英里的洋流環(huán)繞路程中,繞一圈的平均時(shí)間是2.9年,平均速度每天6.9英里。三、海流的分類:根據(jù)成因分:風(fēng)海流(wind-drivensurfacecurrent)

密度流(densitycurrent)

補(bǔ)償流根據(jù)所處位置分:沿岸流(costalcurrent)

赤道流(equationalcurrent)

極地流(polarcurrent)根據(jù)海流深度分:表層流(surfacecurrent)

底層流(deepcurrent)風(fēng)海流信風(fēng)帶信風(fēng)帶如:赤道暖流西風(fēng)漂流形成原因:

大氣運(yùn)動(dòng)

近地面風(fēng)帶密度流如大西洋地中海

表層底部補(bǔ)償流形成原因:海水_____不同而引起密度如:秘魯沿岸的上升流三、海流的分類:根據(jù)海流深度分:表層流(surfacecurrent)

底層流(deepcurrent)根據(jù)海流的溫度與流經(jīng)海域的水溫相比較分:暖流

寒流根據(jù)受力不同分:地轉(zhuǎn)流(geostrophicflow)

慣性流三、海流的分類:根據(jù)驅(qū)動(dòng)力的不同:表層流、風(fēng)生海流

/Surfacecurrent–top100to200m(shelfdepth);windeffectisveryimportant深海環(huán)流、溫鹽環(huán)流/Deepcirculation->200m;densitydriven.三、海流的分類:總體上,海流一般為三種:由海水密度不同而產(chǎn)生的海水運(yùn)動(dòng)為梯度流。在海風(fēng)作用下,由風(fēng)的"拉力"作用而使海水產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)為風(fēng)海流;由于長波運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的海流,包括潮汐、內(nèi)波、假潮、海嘯等產(chǎn)生的海水運(yùn)動(dòng)為長波潮流。CurrentsintheSurfaceandDeepOceansSurfacecurrentsMostlywind-drivenAffectsonly~10%ofocean’svolumeMuchfasterthandeepcirculationEasilyobservableDeepcurrentsDrivenbydensitydifferencesInfluencedbylongtermclimaticchangesAffectsamuchlargevolumeoftheoceanSlower,moresubtle風(fēng)海流:是海水在風(fēng)的摩擦力(切應(yīng)力)作用下形成的水平運(yùn)動(dòng)。也稱漂流。風(fēng)力作用于海面時(shí),可產(chǎn)生對(duì)海面的正壓力和摩擦力,故風(fēng)作用于海面時(shí),可同時(shí)產(chǎn)生波浪運(yùn)動(dòng)和使海水向前運(yùn)動(dòng)的洋流。風(fēng)海流開始運(yùn)動(dòng)后,受地轉(zhuǎn)偏向力的影響,深海表面海流方向偏離原風(fēng)向約45°左右,在北半球偏右,南半球偏左。大氣運(yùn)動(dòng)和近地面風(fēng)帶的存在,是海洋水體運(yùn)動(dòng)的主要?jiǎng)恿?。赤道低壓帶副熱帶高壓帶副熱帶高壓帶副極地低壓帶副極地低壓帶極地高壓帶極地高壓帶低緯信風(fēng)西風(fēng)帶東風(fēng)帶低緯信風(fēng)西風(fēng)帶東風(fēng)帶風(fēng)海流風(fēng)海流的形成密度流:密度流是由于海水密度差異而引起的海流。這是由于海水密度分布不均,使海區(qū)形成了壓力梯度,在壓力梯度力作用下,海水產(chǎn)生了流動(dòng)。地中海040080014001098765415.5°13.0°11.0°10.0°9.5°溫度(°C)36.537.038.036.036.5大西洋36.5溫度(°C)西經(jīng)鹽度‰36.5深度(米)36.0直布羅陀海底山脊直布羅陀海底山脊密度流13.5o13.0o12.9o補(bǔ)償流:海水具有連續(xù)性和不可壓縮性的特點(diǎn),某一海區(qū)的海水因風(fēng)力或密度差異等原因流走后,相鄰海區(qū)的海水就流來補(bǔ)充,稱為補(bǔ)償流。補(bǔ)償流有水平的與垂直的。垂直補(bǔ)償流又可分為上升流和下降流.補(bǔ)償流暖流:若洋流帶來的海水溫度比到達(dá)海區(qū)的水溫高,這樣的洋流叫暖流。如,由低緯流向高緯的洋流屬于暖流。在洋流表示中,一般用→表示。寒流:與暖流相反,若洋流所帶來的海水溫度比到達(dá)海區(qū)的水溫低,就叫寒流。如,由高緯流向低緯的洋流屬于寒流。一般用→表示。中國沿岸流中國近海的海流系統(tǒng)之一。主要由黃海沿岸流、東海沿岸流和南海沿岸流組成。黃海沿岸流是沿山東和江蘇海岸流動(dòng)的沖淡水,屬低鹽(冬季兼低溫)水流,水色混濁。起自渤海灣,其中一部分加入黃海暖流,另一部分越過長江口淺灘進(jìn)入東海,流速一般小于25厘米/秒。東海沿岸流是由長江、錢塘江和閩江等入海徑流與周圍海水混合而成,鹽度極低,水溫年變幅大,水色混濁,流速25厘米/秒左右。南海沿岸流指東經(jīng)116°以西、廣東沿岸的海流。鹽度較低(夏季最低鹽度僅12‰),流速較大,在珠江口附近平均為25厘米/秒,最大達(dá)70厘米/秒,流向亦隨季節(jié)盛行風(fēng)而變。地轉(zhuǎn)流:不考慮海水的湍應(yīng)力和其他能夠影響海水流動(dòng)的因素,這種水平壓強(qiáng)梯度力與科氏力(對(duì)旋轉(zhuǎn)體系中進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)由于慣性相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體系產(chǎn)生的直線運(yùn)動(dòng)的偏移)取得平衡時(shí)的定常流動(dòng),稱為地轉(zhuǎn)流。慣性流:又稱余流。指引起湖流的外力停止后,在慣性力作用下仍沿一定方向流動(dòng)的水流。其特點(diǎn)是具有時(shí)間性。當(dāng)慣性力被各種摩阻力抵消時(shí),慣性流也就消失了。溫鹽海流

(又稱輸送洋流):海水在空間上存在著的溫度和/或鹽度的差異使密度發(fā)生變化進(jìn)而導(dǎo)致深層海水的緩慢運(yùn)動(dòng)稱為溫鹽海流。溫鹽環(huán)流是一個(gè)大尺度的海洋環(huán)流,由溫度及含鹽度的差異所致。在北大西洋,環(huán)流的表面暖水向北流而深海冷水向南流,造成凈熱量向北輸送。表面海水在位于高緯度的固定下沉區(qū)下沉。五、洋流對(duì)地理環(huán)境的影響對(duì)高、低緯度間的熱量輸送和交換,調(diào)節(jié)全球熱量平衡有重要意義;對(duì)沿岸氣候影響如西歐海洋性氣候的形成降溫減濕如澳大利亞西海岸秘魯太平洋沿岸對(duì)海洋生物分布的影響秘魯漁場(chǎng);對(duì)海洋污染和海洋航運(yùn)的影響。暖流寒流增溫增濕寒暖流交匯上升流海洋中的浮游生物隨著洋流漂流,暖流和寒流相遇,有機(jī)物質(zhì)十分豐富。因?yàn)楹鹘粎R,把熱帶和寒帶的浮游生物混合在一起,使海水中有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)大量增加,吸引著大批魚群向這里集中尋餌,形成大漁場(chǎng)。陸地上排放到海洋中的污染物質(zhì),可以被洋流擴(kuò)散到別的海域,雖使污染范圍擴(kuò)大,但也能加快污染物凈化的速度。暖流對(duì)經(jīng)過的沿海地區(qū)——寒流對(duì)經(jīng)過的沿海地區(qū)——增溫、增濕降溫、減濕摩爾曼斯克港符拉迪沃斯托克港

俄羅斯境內(nèi)有兩個(gè)世界著名的港口:一是北冰洋流沿岸的摩爾曼斯克港,位于北極圈以內(nèi)(約68°N)卻終年不凍;而在其太平洋沿岸的符拉迪沃斯托克港,位于43°N附近,卻有長達(dá)半年的結(jié)冰期,這是什么原因呢?洋流對(duì)地理環(huán)境的影響北海道漁場(chǎng)北海漁場(chǎng)紐芬蘭漁場(chǎng)秘魯漁場(chǎng)六、洋流對(duì)生物分布的影響上升流海域世界著名漁場(chǎng)多位于寒、暖流交匯處七、海流的表示法海流強(qiáng)度用流速表示;

1節(jié)=51.4cm/s=1海里/小時(shí),1海里=1.852公里流向指流去的方向;流向以度或方位表示,符號(hào)為流玫瑰圖

風(fēng)海流---由風(fēng)作用力而產(chǎn)生的海流。密度流---水平密度分布差異所至。補(bǔ)償流---因某處的海水流失,相鄰海區(qū)的海水來補(bǔ)充而成。小結(jié):海流的形成和分類暖流---溫度高于其流經(jīng)地區(qū)水溫的海流。寒流---溫度低于其流經(jīng)地區(qū)水溫的海流。按溫度分按成因分八、影響和產(chǎn)生海流的力

重力壓強(qiáng)梯度力風(fēng)應(yīng)力科氏力引潮力等地轉(zhuǎn)偏向力科氏力(CoriolisForce,亦稱地轉(zhuǎn)偏向力):由地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的、并對(duì)任何運(yùn)動(dòng)粒子起作用的力。由于受這種力作用,在北半球海水運(yùn)動(dòng)向右偏離風(fēng)向,在南向左偏離風(fēng)向。主要的兩類驅(qū)動(dòng)力PrimaryForces--startthewatermovingTheprimaryforcesare:1.SolarHeating2.Winds3.Gravity4.CoriolisSecondaryForces--influencewherethecurrentsflowSolarheatingcausewatertoexpand.Neartheequatorthewaterisabout8centimetershighthaninmiddlelatitudes.Thiscauseaveryslightslopeandwaterwantstoflowdowntheslope.§5.2風(fēng)海流定義:在定向風(fēng)力作用下形成的海洋表層海水的大規(guī)模流動(dòng)。原始動(dòng)力是風(fēng)力;只是表層海水的流動(dòng);流向與定向風(fēng)的風(fēng)向相關(guān)。成因:根據(jù)??寺L(fēng)海流理論假定海洋無限廣闊,無所遮擋;海水密度均勻,且不可壓縮;具穩(wěn)定的風(fēng)向;在以上三個(gè)條件下,風(fēng)力能形成恒定的海流。可分為深海風(fēng)海流(漂流)、淺海風(fēng)海流。風(fēng)風(fēng)–高壓→低壓Steeperpressuregradient→strongerwind

風(fēng)的方向–產(chǎn)生風(fēng)的方向流的方向–流流去的方向北風(fēng):Northerlycurrent–waterflowingoutoftheSouthtowardstheNorth.ApplicationtoaNon-rotatingEarth太陽輻射分布不均勻?

大氣壓空間分布赤道地區(qū):太陽輻射能量大?

大氣受熱膨脹?

赤道低壓帶Fig.AirpressureWindsWindsblowingonthesurfaceoftheoceanpushthewater.Frictionisthe

couplingbetweenthewindandthewater'ssurface.

Awindblowingfor10hoursacrosstheoceanwillcausethesurfacewaterstoflowatabout2%ofthewindspeed.Waterwillpileupinthedirectionthewindisblowing.東北信風(fēng)帶、西風(fēng)帶、極地東風(fēng)帶風(fēng)向相對(duì)恒定,這些定向風(fēng)與海洋表層水之間發(fā)生摩擦,部分風(fēng)能傳遞給表層海水,形成風(fēng)海流;“漂流理論”——EkmanTransport本世紀(jì)初,瑞典物理學(xué)家艾克曼提出:假定:水深無限,面積寬廣;海面水平,密度分布均勻;風(fēng)向定向、恒速。結(jié)論一:表層海水流向偏于風(fēng)向45?,北半球向右偏,南半球向左偏;風(fēng)向TVFGE(北半球)T:風(fēng)的切應(yīng)力;V:風(fēng)海流流向;F:摩擦力;G:地轉(zhuǎn)偏向力結(jié)論二:自表層向下,風(fēng)海流的方向偏角逐漸增大,直到流向與表層流向相反為止。原因:下層海水流動(dòng)動(dòng)力為上層海水流動(dòng)對(duì)下層海水的摩擦作用。由于地轉(zhuǎn)偏向力作用,下層海水流動(dòng)方向相對(duì)于上層海水發(fā)生偏離,直到下層與上層流動(dòng)方向相反,由于兩層間摩擦力相反,不再繼續(xù)發(fā)生偏轉(zhuǎn),該深度為摩擦深度,一般為100-300米。結(jié)論三:風(fēng)海流表層流速最大,向下按指數(shù)規(guī)律劇減。結(jié)論四:風(fēng)海流表面流速與風(fēng)速大小成正比,與地理緯度高低成反比;結(jié)論五:風(fēng)海流水體總輸送的方向偏于風(fēng)向90?(北半球右偏,南半球左偏)。舉例:北印度洋季風(fēng)洋流北印度洋洋流受西南季風(fēng)影響,海水自西向東呈順時(shí)針方向流動(dòng).北印度洋洋流受東北季風(fēng)影響,海水自東向西呈逆時(shí)針方向流動(dòng).夏季冬季§5.3密度流定義---由于海水密度分布不均導(dǎo)致水平壓力分布不均,在水平壓強(qiáng)梯度與地轉(zhuǎn)偏向力達(dá)到平衡時(shí)所產(chǎn)生的一種的海水運(yùn)動(dòng);產(chǎn)生的根本原因?yàn)槊芏确植疾痪T颍汉K軣岷屠鋮s不均、降水和蒸發(fā)不均。亦叫“熱鹽環(huán)流”。為水平壓強(qiáng)梯度力與地轉(zhuǎn)偏向力達(dá)到平衡時(shí)所產(chǎn)生的海水流動(dòng),不考慮摩擦力影響。亦叫“地轉(zhuǎn)流”。ThermohalineCirculationThermohalinecirculation–subsurfacecurrentsarisefromdensitydifferencesbetweenwatermassesproducedbyvariationsinwatertemperatureand/orsalinity.Whentwowatermasseshavingdifferentdensitiescomeintocontact,thedenserwaterwilldisplaceandunder-ridethelessdensewatermass.Subsurfaceflowsareslow,butthedominantformofwaterflowintheoceans;affect90%oftheoceansvolumeofwater.DensityofWaterMassesDensityofseawater:functionofT,SandP.Wateralmostincompressible,Peffectsmall.WithinoceanicTandSranges,TeffectlargerthanSeffect.Colderwater→higherdensity;Highersalinity→higherdensity.DensityvariationsTchange:Heatgainfromsun;heatexchangewithoverlyingair.Schange:Additionoffreshwaterbyprecipitation,riverinflow,icemelting;Removaloffreshwaterbyevaporation,sea-iceformation密度流的形成等勢(shì)面---勢(shì)能處處相等的假想面。等壓面---壓力處處相等的假想面。壓強(qiáng)梯度力---由于壓強(qiáng)大小不同而產(chǎn)生的力,它作用于壓力遞減的方向上,且垂直于等壓面。等勢(shì)面與等壓面重合重力位勢(shì):從一個(gè)水平面逆重力方向移動(dòng)某單位物體到某一高度所做的功叫重力位勢(shì).等勢(shì)面:連接位勢(shì)相等的面稱為等勢(shì)面。如靜態(tài)海洋的表面是一個(gè)等勢(shì)面。G:G:壓強(qiáng)梯度力g:重力:壓強(qiáng)梯度力水平分量Fβ密度流的形成海區(qū)A密度>海區(qū)B→A處海面低于B處→壓強(qiáng)梯度力指向左方→海水流動(dòng),地轉(zhuǎn)偏向力指向水平壓強(qiáng)梯度力右方(北半球)→當(dāng)壓強(qiáng)梯度力與地轉(zhuǎn)偏向力平衡時(shí),海流不再轉(zhuǎn)向,沿垂直于水平壓強(qiáng)梯度力右偏90?流去,形成密度流。剖面圖等壓面等勢(shì)面海區(qū)A海區(qū)B水平壓強(qiáng)梯度力地轉(zhuǎn)偏向力流向高密度低壓力低密度高壓力平面圖海區(qū)A海區(qū)B密度流特點(diǎn)垂直于水平壓強(qiáng)梯度力方向(即由低密度區(qū)指向高密度區(qū)方向)流動(dòng),北半球右偏90?,南半球左偏90?。密度流所及深度較大,一般為1500-2000m?!?.4補(bǔ)償流補(bǔ)償流定義:由于某種原因使海水從一個(gè)海區(qū)流出造成虧缺,由臨近海水補(bǔ)充而產(chǎn)生的海水流動(dòng)??煞譃樗窖a(bǔ)償流和垂直補(bǔ)償流兩種。風(fēng)海流水平補(bǔ)償流風(fēng)海流上升補(bǔ)償流下降補(bǔ)償流旋渦上升流:如氣旋式環(huán)流會(huì)形成水的輻聚上升。地形上升流:因地形的抬升而形成。上升流的分布及特點(diǎn):大洋東西岸都有,以東岸特別明顯。一般分布在距海岸幾十海里以內(nèi),深度通常100-200米,偶有達(dá)400米。速度極慢。把低溫、低鹽及高營養(yǎng)的次層海水帶到海面,使此處生物生產(chǎn)力高。水色低、透明度小。早在幾百年前,赤道太平洋東岸一帶的秘魯、厄瓜多爾漁民就發(fā)現(xiàn),每年12月中下旬圣誕節(jié)前后,這一帶的海水就出現(xiàn)增暖現(xiàn)象。在正常年份,升溫幅度、范圍都比較小,而不引起人們注意。但有的年份,增溫范圍和強(qiáng)度比較大,可以擴(kuò)大到整個(gè)太平洋東赤道地區(qū),時(shí)間也可持續(xù)一年以上。與此同時(shí),還伴有魚、鳥大量死亡現(xiàn)象。當(dāng)?shù)厝司桶堰@一神秘的現(xiàn)象稱為“厄爾尼諾”ElNino),在西班牙語里為“圣嬰”之意,是它在顯靈。初看起來,厄爾尼諾只是一個(gè)地區(qū)性的海洋現(xiàn)象?!岸驙柲嶂Z”現(xiàn)象(ElNi?o)厄爾尼諾現(xiàn)象是太平洋中東部海水溫度變暖,拉尼娜現(xiàn)象就是太平洋中東部海水異常變冷的情況。東信風(fēng)將表面被太陽曬熱的海水吹向太平洋西部,致使西部比東部海平面增高將近60厘米,西部海水溫度增高,氣壓下降,潮濕空氣積累形成臺(tái)風(fēng)和熱帶風(fēng)暴,東部底層海水上翻,致使東太平洋海水變冷。太平洋上空的大氣環(huán)流叫做沃爾克環(huán)流,當(dāng)沃爾克環(huán)流變?nèi)鯐r(shí),海水吹不到西部,太平洋東部海水變暖,就是厄爾尼諾現(xiàn)象;但當(dāng)沃爾克環(huán)流變得異常強(qiáng)烈,就產(chǎn)生拉尼娜現(xiàn)象。一般拉尼娜現(xiàn)象會(huì)隨著厄爾尼諾現(xiàn)象而來,出現(xiàn)厄爾尼諾現(xiàn)象的第二年,都會(huì)出現(xiàn)拉尼娜現(xiàn)象,有時(shí)拉尼娜現(xiàn)象會(huì)持續(xù)兩、三年。1988年-1989年,1998年-2001年都發(fā)生了強(qiáng)烈的拉尼娜現(xiàn)象,令太平洋東部至中部的海水溫度比正常低了1至2℃,1995年-1996年發(fā)生的拉尼娜現(xiàn)象則較弱。有的科學(xué)家認(rèn)為,由于全球變暖的趨勢(shì),拉尼娜現(xiàn)象有減弱的趨勢(shì)。拉尼娜現(xiàn)象會(huì)引起臺(tái)風(fēng)和暴雨的增加,也會(huì)造成全球氣候的異常。影響包括使美國西南部和南美洲西岸變得異常乾燥,并使澳洲、印尼、馬來西亞和菲律賓等東南亞地區(qū)有異常多的降雨量,以及使非洲西岸及東南岸、日本和朝鮮半島異常寒冷。TheimagebelowdisplaystheSeaSurfaceTemperature(SST)AnomaliesindegreesCelsiusforthemiddleofSeptember,1997.Bythistime,theclassicElNi?opatternhasalmostfullyripened,withmaximaabove+4degreesCelsius.Upwelling

OneoceanicprocessalteredduringanElNi?oyearisupwelling,.海洋環(huán)流:海域中的海流形成首尾相接的相對(duì)獨(dú)立的環(huán)流系統(tǒng)或流旋??煞譃椋猴L(fēng)生大洋環(huán)流熱鹽環(huán)流§5.5大洋環(huán)流和水團(tuán)分布

由風(fēng)驅(qū)動(dòng)形成的環(huán)流,主要表現(xiàn)在大洋的表層。大洋實(shí)際風(fēng)場(chǎng)特征科氏力隨緯度的變化大洋岸邊的摩擦力風(fēng)生大洋環(huán)流洋流西向強(qiáng)化:大洋西岸流線密集、流速大;大洋東岸,流線稀疏、流速小。原因:科氏力隨緯度的增大而增大大西洋表面海流風(fēng)生大洋環(huán)流示意圖熱鹽環(huán)流定義:由溫度、鹽度變化引起的環(huán)流;在大洋中下層占主導(dǎo)地位;流動(dòng)相對(duì)緩慢,是形成大洋的中下層溫、鹽分布特征即海洋層化結(jié)構(gòu)的主要原因。深層水測(cè)流、測(cè)年大洋傳送帶大洋傳送帶洋流分布及其影響洋流分布表層海水的水平洋流環(huán)流系統(tǒng)深層海水的垂直洋流環(huán)流系統(tǒng)大洋表層環(huán)流系統(tǒng)高低緯間的熱量輸送及近岸氣候的形成海洋生物的分布及海洋漁業(yè)生產(chǎn)1、赤道流系2、上層西邊界流3、西風(fēng)漂流4、東邊界流5、極地環(huán)流世界大洋上層主要水平環(huán)流赤道低壓帶副熱帶高壓帶副熱帶高壓帶副極地低壓帶副極地低壓帶極地高壓帶極地高壓帶低緯信風(fēng)西風(fēng)帶東風(fēng)帶低緯信風(fēng)西風(fēng)帶東風(fēng)帶在海面風(fēng)力和熱鹽等作用下,海水從某海域流向另一海域,最終又流回原海域的首尾相接的獨(dú)立環(huán)流體系或流旋。大洋表面的環(huán)流與風(fēng)力分布密切相關(guān)。除水平環(huán)流外,還有鉛直環(huán)流,即升降流(如上升流,下降流)。在赤道南北的低緯度海域,因東南信風(fēng)和東北信風(fēng)的作用,形成了自東向西的南赤道流和北赤道流,它們受大洋西海岸所阻而使西邊的水位升高(每100千米可升高4厘米),主支流分別向南和向北流去,各自有一小股支流分別向北和向南流動(dòng),于赤道附近匯合,使水位抬升,因而形成了自西向東的赤道逆流。在北半球中緯度海區(qū)里,向北的主支流被海上盛行的西風(fēng)驅(qū)趕而轉(zhuǎn)為向東流動(dòng),形成北大西洋流和北太平洋流,都受海洋的東岸阻擋而分成向南和向北的兩個(gè)支流。在南半球中緯度海區(qū),向南的主支流受盛行西風(fēng)驅(qū)趕,變成自西向東流動(dòng),因無海岸阻擋而形成繞地球流動(dòng)的南極環(huán)極流。在南半球的高緯度海區(qū),還有極地東風(fēng)流,它遇陸地后又折向北。所有這些海流,在大洋表層形成一個(gè)個(gè)環(huán)流體系。除大洋表層環(huán)流外,還有大洋深層環(huán)流。

1、赤道流系(E)

信風(fēng)流區(qū)(南、北赤道流)方向:自東向西逐漸加強(qiáng),橫貫大洋;位置:不以赤道為對(duì)稱,稍偏北,以赤道逆流對(duì)稱;厚度:約200米;流速:0.25~0.75m/s;水文特征:高溫、高鹽、高水色,透明度大。暖流,南、北赤道流之間形成的海流。方向:自西向東冬:30N~50N位置:同于赤道無風(fēng)帶夏:100N~120N流速:約0.4~0.6m/s,最大1.5m/s;水文特征:高溫、低鹽。赤道逆流區(qū)2、西邊界流2.灣流:3.黑潮:西邊界流每年向高緯輸送熱量,約同暖氣團(tuán)輸送熱量相等。灣流灣流:不是一股普通的海流,而是世界上第一大海洋暖流,亦稱墨西哥灣(暖)流。是北大西洋的一支西邊界流。墨西哥灣流雖然有一部分來自墨西哥灣,但它的絕大部分來自加勒比海。當(dāng)南、北赤道流在大西洋西部匯合之后,便進(jìn)入加勒比海,通過尤卡坦海峽,其中的一小部分進(jìn)入墨西哥灣,再沿墨西哥灣海岸流動(dòng),海流的絕大部分是急轉(zhuǎn)向東流去,從美國佛羅里達(dá)海峽進(jìn)入大西洋。這支進(jìn)入大西洋的灣流起先向北,然后很快向東北方向流去,橫跨大西洋,流向西北歐的外海,一直流進(jìn)寒冷的北冰洋水域。灣流厚度:200米~500米。流速:2.05米/秒,輸送的水量比黑潮大1.5倍灣流蘊(yùn)含著巨大的熱量,它所散發(fā)的熱量,恐怕比全世界一年所用燃煤產(chǎn)生的熱量還要多。由于它的到來,英吉利海峽兩岸的土地每年享受著灣流帶來的巨大熱能。如果拿同緯度的加拿大東岸加以對(duì)照,差別更為明顯:大西洋彼岸的加拿大東部地區(qū),年平均氣溫可低到零下10℃,而同緯度的西北歐地區(qū)可高到10℃。

黑潮黑潮:北太平洋的一支西邊界流,是北太平洋赤道流的延續(xù),因此仍存在著北赤道流的水文特征。黑潮由北赤道發(fā)源,經(jīng)菲律賓,緊貼中國臺(tái)灣東部進(jìn)入東海,然后經(jīng)琉球群島,沿日本列島的南部流去,于東經(jīng)142°、北緯35°附近海域結(jié)束行程。其中在琉球群島附近,黑潮分出一支來到中國的黃海和渤海。位于渤海的秦皇島港冬季不封凍,就是受這股暖流的影響。它的主支向東,一直可追蹤到東經(jīng)160°;還有一支先向東北,與親潮(亦稱千島寒流)匯合后轉(zhuǎn)而向東。黑潮的總行程有6000公里。黑潮主流在東中國海的三個(gè)主要分支3.西風(fēng)漂流區(qū)(westwinddrift)

3.西風(fēng)漂流區(qū)(westwinddrift)

特點(diǎn):風(fēng)暴頻繁,氣象不穩(wěn)定,海流不穩(wěn)定,風(fēng)浪大;低溫、低鹽。4.東邊界流(eastboundarycurrent)特征:高緯流向低緯;流動(dòng)緩慢,流域?qū)捛覝\;海流類型寬度(公里)流速(公里/天)深度(公里)運(yùn)輸量特征東邊界流約1000數(shù)十小于0.5小具漫散邊界,普遍有沿岸上升流,水來自中緯度西邊界流小于100數(shù)百2大具狹窄邊界,幾乎無上升流,營養(yǎng)鹽缺乏,水來自信風(fēng)流5.極地環(huán)流(polarcirculation)大洋表層環(huán)流系統(tǒng)主要受氣壓場(chǎng)分布和大氣環(huán)流的影響,同時(shí)與海陸分布格局密切相關(guān)。包括四部分:大洋表層反氣旋型環(huán)流大洋表層氣旋型環(huán)流北印度洋季風(fēng)漂流南極繞極環(huán)流出現(xiàn)區(qū)域:分布在大洋南北緯50?之間。環(huán)流特點(diǎn):以副熱帶高壓為中心,北半球按順時(shí)針方向環(huán)流,南半球按反時(shí)針方向環(huán)流。由赤道洋流、大洋西側(cè)暖流、西風(fēng)漂流和大洋東側(cè)寒流構(gòu)成。在赤道兩側(cè)呈非對(duì)稱式分布。大洋表層反氣旋型環(huán)流1形成:信風(fēng)作用下形成了自東向西流動(dòng)的風(fēng)海流,包括北赤道流和南赤道流,合稱赤道流或赤道暖流。赤道流向西流動(dòng)遇到大陸后,折返補(bǔ)償因赤道流而失去的海水,為赤道逆流。赤道流、大洋西側(cè)暖流、西風(fēng)漂流和大洋東側(cè)寒流構(gòu)成閉合環(huán)流圈。在北半球?yàn)轫槙r(shí)針流動(dòng),南半球反時(shí)針流動(dòng)。大洋表層反氣旋型環(huán)流2范圍:分布在北緯45?~70?之間,在南半球的同緯度上為強(qiáng)大的西風(fēng)漂流,沒有氣旋型環(huán)流形成。特點(diǎn):環(huán)流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,與氣旋天氣系統(tǒng)的流場(chǎng)相同;以副極地低

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