1. 海洋表层洋流
顺洋流,顺风可以节省能量和节省时间.
洋流
洋流又称海流,海洋中除了由引潮力引起的潮汐运动外,海水沿一定途径的大规模流动.引起海流运动的因素可以是风,也可以是热盐效应造成的海水密度分布的不均匀性.前者表现为作用于海面的风应力,后者表现为海水中的水平压强梯度力.加上地转偏向力的作用,便造成海水既有水平流动,又有铅直流动.由于海岸和海底的阻挡和摩擦作用,海流在近海岸和接近海底处的表现,和在开阔海洋上有很大的差别.
大洋中深度小于二三百米的表层为风漂流层,行星风系作用在海面的风应力和水平湍流应力的合力,与地转偏向力平衡后,便生成风漂流.行星风系风力的大小和方向,都随纬度变化,导致海面海水的辐合和辐散.一方面,它使海水密度重新分布而出现水平压强梯度力,当它和地转偏向力平衡时,在相当厚的水平层中形成水平方向的地转流;另一方面,在赤道地区的风漂流层底部,海水从次表层水中向上流动,或下降而流入次表层水中,形成了赤道地区的升降流.
大洋上的结冰、融冰、降水和蒸发等热盐效应,造成海水密度在大范围海面分布不均匀,可使极地和高纬度某些海域表层生成高密度的海水,而下沉到深层和底层.在水平压强梯度力的作用下,作水平方向的流动,并可通过中层水底部向上再流到表层,这就是大洋的热盐环流.
大洋表层生成的风漂流,构成大洋表层的风生环流.其中,位于低纬度和中纬度处的北赤道流和南赤道流,在大洋的西边界处受海岸的阻挡,其主流便分别转而向北和向南流动,由于科里奥利参量随纬度的变化(β-效应)和水平湍流摩擦力的作用,形成流辐变窄、流速加大的大洋西向强化流.每年由赤道地区传输到地球的高纬地带的热量中,有一半是大洋西边界西向强化流传输的.进入大洋上层的热盐环流,在北半球由于和大洋西向强化流的方向相同,使流速增大;但在南半球则因方向相反,流速减缓,故大洋环流西向强化现象不太显著.
大洋表层风生环流在南半球的中纬度和高纬度地带,由于没有大陆海岸阻挡,形成了一支环绕南极大陆连续流动的南极绕极流.
在大洋的东部和近岸海域,当风力长期地、几乎沿海岸平行地均匀吹刮时,一方面生成风漂流,发生海水的水平辐合和辐散,而出现上升流和下降流;另一方面因海水在近岸处积聚和流失而造成海面倾斜,发生水平压强梯度力而产生沿岸流,就形成沿岸的升降流.
大洋西向强化流在北半球向北(南半球向南)流动,而后折向东流,至某特定地区时,流动开始不稳定,流轴在其平均位置附近便发生波状的弯曲,出现海流弯曲(或蛇行)现象,最后形成环状流而脱离母体,生成了中央分别为来自大陆架的冷水的冷流环和来自海洋内部的暖水的暖流环.这是一类具有中等尺度的中尺度涡.此外,在大洋的其他部分,由于海流的不稳定,也能形成其他种类的中尺度涡.这些中尺度涡集中了海洋中很大一部分能量,形成了叠加在大洋气候式平均环流场之上的各种天气式涡旋,使大洋环流更加复杂.
在海洋的大陆架范围或浅海处,由于海岸和海底摩擦显著,加上潮流特别强等因素,便形成颇为复杂的大陆架环流、浅内海环流、海峡海流等浅海海流.
海流按其水温低于或高于所流经的海域的水温,可分为寒流和暖流两种,前者来自水温低处,后者来自水温高处.表层海流的水平流速从几厘米/秒到300厘米/秒,深处的水平流速则在10厘米/秒以下.铅直流速很小,从几厘米/天到几十厘米/时.海流以流去的方向作为流向,恰和风向的定义相反.
海流对海洋中多种物理过程、化学过程、生物过程和地质过程,以及海洋上空的气候和天气的形成及变化,都有影响和制约的作用,故了解和掌握海流的规律、大尺度海-气相互作用和长时期的气候变化,对渔业、航运、排污和军事等都有重要意义.
2. 海洋表层洋流循环示意图
阿拉伯海季风洋流流向可以用口诀来记——夏顺东,冬逆西。 成因:1.夏季,由于南半球的东南信风随太阳直射点的北移而越过赤道,受地转偏向力的影响形成西南季 风,阿拉伯海的表层海水在西南季风的作用下向东流,呈顺时针方向。2.冬季,主要是由于北半球的东北信风随太阳直射点的南移,控制阿拉伯海地区,在东北信风的作用下,海水向西流,呈逆时针方向。
性质:阿拉伯海属于季风区,全年受季风的控制,所以是季风洋流,而且靠近赤道,受赤道低气压带的影响,性质为暖流。所以,阿拉伯海的洋流为季风暖流。
3. 海洋表层洋流速度比较快的地区会出现什么情况
从加勒比海、墨西哥湾开始,横跨大西洋流向寒冷的北极的湾流,是世界第一大暖流,它以每小时4海里的速度快速流动,其流量约相当于全世界河川流量总和的120倍。
如果从湾流中仅提取4%的能量,就可获得大约10~20亿瓦电,这相当于一座核电站的输出功率。著名的黑潮是世界第二大暖流。它由北赤道发源,经菲律宾,紧贴我国台湾东部进入东海,然后经琉球群岛,沿日本列岛的南部流去,于东经142°、北纬32°附近海域结束行程。黑潮总行程达6000千米,平均流宽度150千米,平均流厚度300~400米,最大流速可达6~7节,比普通机帆船还要快,流量超过世界所有河流总流量的20倍。
4. 海洋表层洋流的主要动力
洋流流向的判断方法:
1、根据洋流分布与气压带、风带之间的内在联系判断。
2、根据等温线判断,等温线凸出的方向就是洋流的流向。
3、一般情况下,由高纬向低纬流的是寒流;由低纬向高纬流的,或水温高于所经海区的洋流是暖流,唯一例外的是,夏季北印度洋的索马里寒流,虽然是由低纬流向高纬,但却是寒流。
4、特定环境:密度流的流向取决于表层海水海区的气候特征和地理环境。
洋流的流向规律:
1、在热带和副热带海区的低中纬度的洋流环流,除印度洋北部(大约南纬10°以北)为季风洋流外,在南北半球都形成了以副热带为中心的反气旋型大洋环流,在北半球呈顺时针方向流动,在南半球呈逆时针方向流动。
2、在北半球中高纬度的洋流环流,是气旋型洋流环流,呈反时针方向流动。
3、南极大陆外围的西风漂流(也称西风寒流、西风环流),在南纬40°附近的西风带内,自西向东环绕南极大陆流动。
4、北印度洋的季风洋流,因季风影响,冬季呈反时针方向流动,夏季呈顺时针方向流动。
5. 海洋表层洋流分布图
人们可以根据以下性质来判断洋流的方向和性质:
1.根据洋流分布与气压带、风带之间的内在联系判断; 2.等温线凸出的方向就是洋流的流向; 3.由高纬向低纬流的是寒流,由低纬向高纬流的或水温高于所经海区的洋流是暖流.; 4.密度流的流向取决于表层海水海区的气候特征和地理环境.
洋流的概念
洋流又叫海流。它和周期性地改变着自己的流速和流向的潮流不同,而是具有相对稳定流向的海水流动。洋流可以是一支浅而狭窄的水流,仅仅沿着海洋表面流动;也可以是一股深而广阔的洪流,携带着数百万吨海水前进。洋流的性质可以分为比流经海区水温高的暖流和比流经海区水温低的寒流。寒、暖流的划分是以相对温度为准的,所以寒流的实际温度不一定都比暖流低;反之,暖流的温度也不一定都比寒流高。洋流既分布于海洋的表层,构成大洋中的环流系统(即表面环流),又分布于海洋的深层,构成深层海洋环流。根据洋流的流动性质可以区分为加速度为零的稳定海流,以及速度、方向不断变化的非稳定流。一般所说的洋流,都是指稳定流。洋流具有很大的规模,是促成不同海区间,大规模水量、热量和盐量交换的主要因子,对气候状况、海洋生物、海洋沉积、交通运输等方面,都有巨大影响。
洋流的成因主要有:大气运动和行星风系、密度差异、流体的连续性形成的补偿作用、陆地的形状和地球自转产生的地转偏向力。其中,盛行风是形成洋流的主要动力,但是,在地转偏向力的作用下,风海流的流向并不与风向完全一致。
顺便指出,洋流的流向是指洋流流去的方向,这与风向的概念正好相反,风向指风吹来的方向。洋流的流速是指单位时间内洋流流动的距离(厘米/秒)。海洋学中,洋流的速度常用“节”来表示。每小时移动1海里叫做1节。l海里等于1.852千米,所以,1节大约等于52厘米/秒。
6. 海洋表层洋流分布图简图
北半球海洋中的水以顺时针方向流动。北半球是指地球赤道以北的地区。在这个半球内,陆地占39.3%,海洋占60.7%。北半球的冬季通常是12月至2月,夏季通常是6月至8月,与南半球四季相反。
北半球温带地区分布最广的两种气候分别是:温带大陆性气候和亚寒带针叶林气候。全部位于北半球的有北美洲和欧洲。北极在冬天会遇到太阳连续一日或以上都在地平线以下的情况,称为极夜;夏天则会遇到太阳连续一日或以上都在地平线以上的情况,称为极昼。这种情况在北极圈内至少约持续一日,接近极端的区域则能持续至几个月。
7. 海洋表层洋流的动力主要来自
盛行风是洋流的主要动力。
风力作用下,盛行风吹拂海面,推动海水随风向前运动,形成大规模洋流,此类洋流也叫做风海流。世界大洋表层洋流,大多属于风海流。
盛行风的吹拂,其他地转偏向力、海陆分布、海底地形、海水密度和温度、大陆边缘轮廓等,都是影响洋流运动方向的原因。
就是说,洋流的成因主要有大气运动和行星风系、密度差异、流体的连续性形成的补偿作用、陆地的形状和地球自转产生的地转偏向力。
8. 海洋表层洋流分布规律
深海环流=温盐环流.
温盐环流(英文:thermohaline circulation、缩写:THC),又称「输送洋流」、「深海环流」等,是一个依靠海水的温度和含盐密度驱动的全球洋流循环系统。这个系统的运作现况是,以风力驱动的海面水流如墨西哥湾暖流等将赤道的暖流带往北大西洋,暖流在高纬度处被冷却后下沈到海底,这些高密度的水接着流入洋盆南下前往其他的暖洋位加热循环,一次温盐循环耗时大约1600年,在这个过程中洋流运输的不单是能量(温度 / 热能),当中还包括地球固态及气体资源等,不过温盐环流最受人类关注的是其全球恒温的功能。温盐环流推测主要是由於北大西洋及南冰洋之间的盐分及温差对流而触发的。
概观
深海中的洋流主要是依仗密度的差额来驱动,并且潮汐现象引发的洋流运动亦会对深海洋流带来显着的影响。至於表面的洋流带会因为密度的差异而与其他的水域划清界线。暖流会膨胀致使密度下降,高浓度的盐则会填补水分子间的空隙导致密度上升,低密度的水会浮在高密度的上方。当高密度的水先形成,分层形态并不稳定的,为了均衡其密度分布,不同密度的水会相互产生对流,提供了深海洋流的动能。
深层水的形成
高密度的水几乎都集中在北大西洋及南冰洋下沈至海底深处的洋盆,在这些极地的洋域,表面洋带的水都会因为寒风吹袭而冷却,这些风不单带动表面洋带移动,所引起的乾湿温差还会构成大规模的海水蒸发,加速水温下降,这个现象被称为蒸发冷却,类似人体在湿热的环境下排汗降温的原理。由於被蒸发走的是纯水的分子,海水中的盐度会相对地上升。另海洋上冰的构成亦对海盐的浓度带来不可忽视的影响,由於纯水的凝固点是摄氏0度,比盐水的零下1.8度要高,因此纯水往往会比咸水优先结冰,增加了的盐度减弱了海水凝固的速度,如此寒冷的浓盐水会被包含在海冰的蜂巢状之结构中,当中的浓盐水逐渐地反过来熔解覆盖着它的冰层,最后将一部分冰块从母冰块分裂出并下沈,这个过程叫做海水排斥。水温和盐度这两大因素加起来导致海水的密度增大。
深层水的动态
挪威海是这个系统主要进行蒸发冷却及洋带下沈的场地,在此处下沈的水被称为「北大西洋深层水」(North Atlantic Deep Water,英文缩写:NADW)。NADW充满着洋盆并沿着连接格林兰岛、冰岛及大不列颠海底岩床的裂隙溢流向南方。接着极缓慢地流入大西洋深海平原,继续向南方推进。绕过南非后寒流带会一分为二,一部分的水会前往印度洋在该处涌升将寒流带到,另外一部分部分经历最长的一个周期的洋流最终会抵达北太平洋,受到浅而狭窄的白令海峡阻塞然后因为受热上涌变回暖流继而循环。
「南极底层水」(Antarctic Bottom Water,英文缩写:AABW)在威德尔海以冰块的海水排斥作用下沈并流向北方的大西洋洋盆,由於其密度比NADW更高所以AABW实际上潜流在NADW之下。它原本向西太平洋的旅程在德雷克海峡受阻继而沿着南美洲东岸的圭亚那洋盆向大西洋赤道进发。
9. 海洋表层洋流速度较快的地区
有的,黑海有洋流。事实表明,当夏天到来,绿松石一般的色调就会现身黑海。这些便是黑海中大量飘浮的浮游植物快速增长的证明。而奇怪的纹理则是海中的洋流。它们正携带着浮游植物四处扩散。
黑海的地形特殊,它是一片被大陆围绕的内海,仅通过一条狭窄的海峡与地中海相连。同时,像多瑙河和第聂伯河这样的河流将沿岸丰富的营养物质运往黑海。这使得黑海的水质有富营养化趋势。
一般来说,正常的浮游植物生长会给鱼类,贝类和其他海洋生物提供食物,这是非常正常的生态系统过程。但是浮游植物的大量爆发可不是什么好事情,它们大量占据海面,会使得水中含氧量降低,从而导致大量海洋生物死亡。
在黑海中发现的一种浮游植物有白色碳酸钙外壳,当它们大量繁殖时,会形成明亮的乳白色水流,在太空中都能看得到。美国宇航局的海洋科学家诺曼·库宁表示,黑海的浮游植物爆发是非常常见的事,但是今年黑海卫星观测到的黑海浮游生物反射率似乎与其他年份有点不一样。在他看来,今年的绽放是继2012年以来最让人印象深刻的一次。