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海洋环流可视化(海洋环流的成因)

来源:www.shuishangwuliu.com   时间:2023-06-01 05:57   点击:143  编辑:jing 手机版

1. 海洋环流的成因

三圈环流的形成过程

由于地球时刻不停地自西向东自转

着,此时若假设地表性质均一,则引起

大气运动的因素是高低纬之间的受热不

均和地转偏向力。以北半球为例,说明

此时大气运动情况。

赤道地区上升的暖空气(画箭头①),在

气压梯度力作用下,由赤道上空向北流

向北极上空(南风),受地转偏向力影响,

由南风逐渐偏转成西南风(画箭头②),到

30°N附近上空时,风向偏转到与等压线

平行,变成了西风。这样气流就不能继

续向北流向北极,而是变成自西向东运

动了。由于赤道地区上空的空气源源不

断地流过来,又不能继续北进,便在30°

..

.

N附近上空堆积,空气密度加大产生下

沉气流(画箭头③),这样使得低空气压增

高,形成副热带高气压带。在低空,气

压梯度力的方向是由副高指向赤道低气

压带,大气在向南流动过程中逐渐向右

偏转,形成了东北信风(画箭头④)。这样

在赤道与30°N之间形成一个低纬度环

流圈。

近地面,副热带高气压带一部分气流

向赤道低压带流去。另一部分气流向北

流,在地转偏向力影响下,由南风逐渐

向右偏形成西南风,也叫盛行西风(画箭

头⑤)。与此同时,从极地高气压带向南

流的气流,逐渐向右偏形成东北风,又

叫极地东风(画箭头⑥)。盛行西风与极地

东风这两支冷暖不同的气流,在60°N附

近相遇,形成上升气流,在低空形成副

极地低压带。上升气流到高空,一部分

流向副热带高气压带上空(画箭头⑦)为

补充副热带高气压带下沉气流的来源

..

.

(画箭头⑧)。这样在30°N与60°N之间

形成一个中纬环流圈。

北纬60°附近的上升气流,另一部分流

向极地上空(画箭头⑨),补充极地高气压

带下沉气流(箭头⑩)。这样在60°N与极

地之间形成一个高纬环流圈。

在南半球,同样存在着低纬、中纬、

高纬三个环流圈。由于南半球的地转偏

向力使气流向左偏转,所以环流的方向

与北半球不同。

2. 海洋环流定义

全球大洋表层洋流分布规律全球大洋表层有三大环流圈:北半球两个大洋环流(以副热带海区为中心的大洋环流和以副极地为中心的大洋环流),南半球有一个大洋环流(以副热带为中心为中心的大洋环流).近地面风带是海洋表层大洋环流的主要动力.在赤道附近常年盛行信风.北半球在东北信风的吹拂下海水自东北向西南流动,在地转偏向力的影响下逐渐向右偏转,所以赤道附近的海水最终自东向西流动,形成了北赤道暖流;

在中纬度常年盛行西风,在盛行西风和北半球地转偏向力的影响下海水自西向东流,形成了西风漂流;因为海水运动有连续性运动的要求,再加上大陆的形状,在北半球中低纬大洋的西岸海水自南向北流,大洋东岸海水自北向南流,这样和北赤道暖流及西风漂流共同组成了北半球以副热带海区为中心的大洋环流;

在北半球中高纬度西风漂流到达大洋东岸以后顺着大陆形状向北运动,之后又沿着大陆大形状向南运动,这样就形成了以副极地海区为中心大洋环流.南半球与北半球类似,因为南半球中高纬地区缺失了大陆,所以南半球只有一个以副热带为中心的大洋环流,这样全球形成了三大环流圈.总结起来全球大洋表层洋流分布规律就是:以副热带为中心的大洋环流:北半球顺时针流动,南半球逆时针流动;以副极地为中心的大洋环流北半球逆时针流动

3. 海洋环流是什么

洋流的环境效应表现在以下四个方面:

1、全球水热平衡

2、沿岸气候

3、主要渔场的形成

4、航海、海洋污染扩散

4. 海洋环流对气候的影响

海陆分布对地球气候的影响,形成了两种差别巨大的气候,分别是大陆性气候和海洋性气候。

大陆性气候最显著的特征是变化快、变化大,其日温差、年温差数值都较大。在气温的年变化中,大陆性气候最温暖的季节出现在7月,最寒冷的季节出现在1月。春季升温快,秋季降温也快,一般春季温度高于秋季温度。在日变化中,最高温度出现的时间较早,通常在13~14时;最低气温一般出现在黎明时分。大陆性气候的另一个重要特征是降水量少,且降水季节和地区分布不均匀。大陆性气候影响下的地区,相对湿度较小,一般为干旱和半干旱地区,降水量一般不足400毫米,有些地区甚至在50毫米以下。

与大陆性气候相比,海洋性气候的主要特点是,其气温的年变化和日变化小,海洋性气候一般最高温出现在8月,最低温出现在2月,气温变化比大陆要晚一些。其降水量的季节分配较均匀,降水日数多、强度小。多云雾,四季湿度都很大。在温度年变化方面,秋季要比春季冷,这是海洋性气候的一个显著特征。

海陆分布对气压和风也会产生一定的影响。季风主要是由于大陆及邻近海洋之间存在的温度差异而形成的。气压分布随气温分布而变化,夏季,大陆是热源,海洋为冷源,因此陆地气压低,海上气压高,导致风从海洋吹向大陆;冬季,海洋是热源,大陆为冷源,海上气压低,陆地气压高,于是风从陆上吹向海洋。随着风向的转变,地球上的气候也会跟着发生变化。

此外,海陆分布也影响海洋环流,对气候造成间接影响。例如,大约在3000年前,原来相连的南美洲与南极洲分裂漂移开,于是两者之间形成了绕南极的洋流,使原本来自热带的洋流被截断,不能再继续将热能传送到南极大陆周围的海域。

5. 海洋环流的成因有哪些

海陆风形成的原因是海陆热力性质差异形成的热力环流

白天,地表受太阳辐射而增温,由于陆地土壤热容量比海水热容量小得多,陆地升温比海洋快得多,因此陆地上的气温比附近海洋上的气温高,陆地上空气因受热膨胀上升,海洋温度较低,在水平气压梯度力的作用下,上空的空气从陆地流向海洋,在海面下沉至近地面,海面形成高气压,在水平气压梯度力作用下,空气向海洋流向陆地,形成海风。日落以后,就出现与白天相反的热力环流。

6. 海洋环流的作用

海陆分布对地球气候的影响,形成了两种差别巨大的气候,分别是大陆性气候和海洋性气候。

大陆性气候最显著的特征是变化快、变化大,其日温差、年温差数值都较大。在气温的年变化中,大陆性气候最温暖的季节出现在7月,最寒冷的季节出现在1月。春季升温快,秋季降温也快,一般春季温度高于秋季温度。在日变化中,最高温度出现的时间较早,通常在13~14时;最低气温一般出现在黎明时分。大陆性气候的另一个重要特征是降水量少,且降水季节和地区分布不均匀。大陆性气候影响下的地区,相对湿度较小,一般为干旱和半干旱地区,降水量一般不足400毫米,有些地区甚至在50毫米以下。

与大陆性气候相比,海洋性气候的主要特点是,其气温的年变化和日变化小,海洋性气候一般最高温出现在8月,最低温出现在2月,气温变化比大陆要晚一些。其降水量的季节分配较均匀,降水日数多、强度小。多云雾,四季湿度都很大。在温度年变化方面,秋季要比春季冷,这是海洋性气候的一个显著特征。

海陆分布对气压和风也会产生一定的影响。季风主要是由于大陆及邻近海洋之间存在的温度差异而形成的。气压分布随气温分布而变化,夏季,大陆是热源,海洋为冷源,因此陆地气压低,海上气压高,导致风从海洋吹向大陆;冬季,海洋是热源,大陆为冷源,海上气压低,陆地气压高,于是风从陆上吹向海洋。随着风向的转变,地球上的气候也会跟着发生变化。

此外,海陆分布也影响海洋环流,对气候造成间接影响。例如,大约在3000年前,原来相连的南美洲与南极洲分裂漂移开,于是两者之间形成了绕南极的洋流,使原本来自热带的洋流被截断,不能再继续将热能传送到南极大陆周围的海域

7. 海洋环流的成因和影响

一、海面温度

大量观测结果证实,平流雾大都出现在冷海面水域上空。尤其在沿着气流方向海水表面温度迅速降低的水域,即寒暖流交汇区的冷水面上或水平温度梯度较大的海陆交界地区,移经其上的暖湿气流更容易变性冷却使水汽凝结,雾在这些水域就更加频繁多见。

冷的海面是形成海雾的重要条件,但是海水表面温度“冷”有一临界值,观测表明,海雾发生地区域大致限于表向水温低于20℃的冷海面。我国沿海水域的海雾发生区域大多与这个水温界限相符合。

二、海气温差

海水表面温度与其上的空气温度之间差值(即气温与海面水温之差)究竟达到多大时,才最有利于雾的生成呢?对于这个问题,过去曾经有人认为,海气温差愈大,愈有利于雾的形成。其实不然,大量的观测事实表明,当气温高于海面水温左右时,雾出现最多。

在气温高于水温的情况下,雾次数随着气温与水温差值的增大而逐渐减少,当差值大于一定值后,雾就很少发生。这是因为海水有着巨大的比热容,海面水温不会很低,若气温比水温高得多时,空气的饱和水汽压就变大,难以达到饱和,从而不利于海雾的生成。

另外,当在气温稍低于水温时,也可以见到有相当数量的雾出现,并且雾次数随着水温高于气温的差值的增大而不断减少。在气温高出海温2-3℃时雾最常见,雾大多集中在气温高出海温0-6℃范围内,当温差达到以上温度的时候雾极少出现。

三、气流风场

暖湿气流的长时期存在,对海雾的生成与发展相当重要,它可以不断向雾区补充成雾必须的大量水汽和热量。所以有雾生成时,一般盛行偏南或偏东气流。在我国,有利于雾形成的风向随海区而异。一般说来,东中国海水域,以偏南风时雾最多,南海则以偏东风时雾最为常见。

海上风速的大小与海雾的形成也有着密切的关系。风速过大,会使空气层中产生较强的湍流交换,促使上层空气的热量往下传送,妨碍低层冷却,不利于雾的形成。

风速太弱,一方面空气中的湍流交换相当弱,只能使海面上很浅薄的一层空气冷却,同时风速太弱也不能大量输送暖湿空气到达海面,即使有雾生成,也不能长久维持。

四、水汽含量

过去不少人认为,雾形成时的相对湿度应达100%,即处于饱和状态。近年来的许多观测结果表明,海雾形成时的相对湿度并不一定达到100%,有时相对湿度在80%以上便有雾发生,这可能与海上有丰富的吸湿性极强的凝结核(盐粒)有关。相对湿度的大小和雾的关系还有某种日变化的特征。

一般在凌晨和夜晚时刻发生的雾大多数出现在空气处于或接近饱和状态之下,并且随着相对湿度值的渐渐减少,雾次数会迅速减少;当相对湿度低于95%时,就不再有雾生成,在中午时间,雾次数随相对湿度的减小变化不大,当相对湿度低到88%时,还能有雾发生。

较强的逆温层结雾是大气处在稳定层结状态下的一种凝结现象。在海雾的形成过程中,低层大气通常总有逆温层存在,它像一个无形的盖子,阻挡着水汽向上空扩散,抑制低层大气的对流发展,使水汽和凝结核积聚在低空,对雾的形成极为有利。

在稳定性的雾中,最典型的温度垂直廓线是雾层中表现为微弱的降温和等温,而在其上则是逆温。平流雾雾层上的逆温的出现率约为90%左右。通常逆温强度越强时,逆温层的厚度越大,常见的逆温层厚度在400—500米左右。

五、大气环流

海雾的形成往往与一定的天气系统活动相关联,特别是在高气压区域内,对雾的生成和维持最为有利。虽然雾多见于高压区内,但其他天气系统伴随的雾也有一定的比重。

海雾的影响与危害

每年冬去春来,气候逐渐变暖的时候,海雾也随之而来。海雾无论在海上还是在沿岸地带,都因其恶劣的能见度对交通运输、海洋捕捞和海洋开发工程以及军事活动等造成不良影响,据统计海上船舶之间的碰撞事故80%是因雾导致能见度不良而引起的,雾水中的盐分对建筑物的侵蚀也是不可忽视的。

雾已经对海上生命财产安全和海域清洁水源环境构成了严重的威胁。因此海雾是一种灾害性天气。海雾预报不仅对海上和沿海地区的交通和农渔业很有意义,而且对海军和航空部队尤其重要。

8. 海洋环流的特征分布

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. 海洋环流的成因及作用

大西洋暖流是一种温暖的洋流,起源于墨西哥湾地区,沿着美国东海岸向北流经加拿大东部,然后穿过北大西洋到达欧洲。

大西洋暖流主要是由来自赤道地区的暖水形成的。当太阳辐射照射到赤道附近的海洋表面时,会导致水体蒸发并升高,形成了一个低气压区域。这个低气压区域会引起周围空气的上升,进而引起更多的水蒸气凝结成云。在这个过程中,释放出来的隐热将使得周围海水温度升高,形成更多的暖水。

同时,由于地球自转和科里奥利力的影响,暖水开始向北移动,逐渐形成大西洋暖流。这股暖流受到北大西洋露脊的阻挡,使其分裂成北流和南流两个分支。北流沿着加拿大海岸向北流入格陵兰海和白令海,然后返回大西洋中心。南流则绕过百慕大三角,向东北流入欧洲沿海地区。

总之,大西洋暖流的形成是由于赤道附近水面升温不断释放暖水,加上科里奥利力作用,使得这股暖水流动并逐渐形成的。

10. 海洋环流的成因是什么

地中海洋流是指为地中海地区特有的洋流体系,包括了利比亚海流、突尼斯海流和阿尔及利亚海流。这三条海流都是由地中海蒸发水流回大西洋造成的。下面分别介绍这三条海流及其流向和原因。

1. 利比亚海流

利比亚海流源于地中海东端利比亚北部,向西流过突尼斯南端,然后穿过贝加尔达海峡进入了地中海。流经西西里岛东北角后,流向巴塔利亚半岛,并在意大利附近分别分流,一支向西北流向地中海中央,一支向东北流向亚得里亚海。

2. 突尼斯海流

突尼斯海流源于地中海中部东部,从突尼斯东岸流出,沿着利比亚和突尼斯之间的海岸线向东南流去,直到达到利比亚海岸,然后折向北方穿过希法湾进入了地中海。突尼斯海流与利比亚海流相互作用,使得两个海流的水流平衡,并形成了迅速向西的利比亚海流。

3. 阿尔及利亚海流

阿尔及利亚海流源于地中海西端阿尔及利亚北部,向东北流经了巴利亚里群岛和巴塔利亚半岛,在意大利附近汇入了利比亚海流。

这三条海流的流向都是由地中海始终持续的蒸发作用造成的。在地中海压低大气的作用下,地中海表面水温相对较高,蒸发速度很快,形成了大量的高盐度水。这些高盐度水会形成一层密度较高的水体,并沉降到地中海深处,而用于补充的水则来自于大西洋。流经海峡进入地中海的水受到各种地形和冷热气流影响,形成了利比亚海流、突尼斯海流和阿尔及利亚海流等不同的洋流体系。

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