当前位置:课程学习>>第三章 海洋及海洋人类活动>>电子教案>>知识点一


知识点一:海洋分布与洋流系统


图5.1.2 风产生平行于海岸的水流及其引起的垂直环流上升流的成因与海洋地形、风系分布和海流系统均有关系。它不但在大洋东西两岸普遍存在,而且有些中尺度涡旋也往往伴随着上升流。这种中尺度涡旋类似于大气中的气旋和反气旋,也有“高压”与“低压”之分,对大洋的水文环境的变异、生物的分布和海—气交换等过程起着重要的作用。

在北半球稳定的反气旋控制的海区内,风围绕反气旋中心作顺时针方向流动。因此,由风所引起的海水水量运输,大体说来是趋向反气旋中心。这样一来,较轻的表面海水将在反气旋中心区堆积起来,海水就会下沉,从而形成下降流。而在反气旋的周围,次表层较重的海水就会上升到表层,以补偿表层海水的流失。从水平方向上来看,反气旋中心的海水暖而轻,密度小;反气旋周围的海水冷而重,密度大。海水密度在水平方向上的这种不均匀分布,将会产生一支与风向相同的表面海流,叫反气旋型环流;同理,在气旋控制的海区内,风围绕气旋中心作逆时针方向流动,由风引起海水的水量运输是向外的,结果在气旋中心,表层较轻的海水被输向气旋边缘海区,次表层较重的海水,便上升到海面。这样形成的密度分布不均,同样要产生与风向一致的海流叫气旋型环流。由表层海水的向外辐散,在气旋中心就会产生上升流。可以想象,在大型水平环流之上,还叠加有垂直方向的环流。

(二) 全球大洋环流模式

1.大洋表层环流模式

大洋表层环流主要是由稳定的盛行风引起的风海流。因此,大洋表层环流和大气环流有着密切的关系。我们知道,大气环流模式呈带状分布(如图5.1.3(a)),它控制着地球表面的盛行风系的风向。由于海陆分布不均,气压带被割裂成几个不连续的气压中心。因而,由风所引起的海流不可能沿纬度流动,而只能成为围绕高压中心的环流。在北半流,绕副热带高压中心而流动的,为一顺时针方向的环流;绕副极地低压(中纬度低压)流动,为一逆时针方向环流(如图5.1.3(b))。在南半球,与副热带高压区相应的环流为逆时针方向。副极地低压与极地高压基本上呈带状,那里的海流与纬圈平行。因此,与北半球相对应的那个气旋(顺时针方向)环流便不存在。

大洋表面环流模式图使我们对大洋表面环流有一个基本轮廓的认识。但是,由于海、陆的不均匀分布,风场相对赤道的不对称性,以及地形的影响等,使实际海流比上述理想模式复杂得多,而且各大洋的情况也不尽相同。各大洋表面环流的情况如图5.1.3所示。

图5.1.3(a)北半球的气压带分布图 图5.1.3(b)大洋环流模式图

(1)太平洋表层环流。由太平洋南、北部副热带高压中心向四周吹的盛行风系是形成南、北太平洋较低纬度大洋温水环流系统的主要因素。由于风向和洋流流向都受地转偏向力的制约,再加上陆地的影响,所以北太平洋副热带高压中心的四周洋流呈顺时针方向流,它是由北赤道暖流、黑潮暖流、北太平洋暖流和加福尼亚寒流组成的;而南太平洋副热带高压中心四周洋流呈逆时针方向流,它主要是由南赤道暖流、东澳大利亚暖流、西风漂流和秘鲁寒流组成的;在北太平洋较高纬度地区常年受北太平洋副极地低压中心控制,由四周吹向低压中心的风系呈逆时针方向运行,形成了逆时针方向的冷水环流,这一环流包括北太平洋暖流、阿拉斯加暖流和亲潮寒流。另外,在太平洋的赤道附近还形成自西向东的赤道逆流。

(2)大西洋表层环流。大西洋信风带有两道信风赤道流,均由东向西流。南赤道暖流位于赤道以南,但当它由非洲沿岸流向美洲沿岸附近时,受南美大陆以直角的轮廓在7°S附近向东伸入的影响,使南赤道洋流分为南北两支,北支沿大陆海岸到小安的列斯群岛,叫圭亚那暖流;南支沿大陆东岸南流,称巴西暖流。巴西暖流南下在拉普拉塔河口附近,与北上的福克兰寒流汇合,然后受西风作用而向东流,成为西风漂流的一部分。西风漂流在接近南非后,一部分继续东进,入印度洋;一部分沿非洲西岸北上,为本格拉寒流。本格拉寒流在10°S附近与南赤道暖流首尾相接,形成了南大西洋的逆时针环流系统。

北赤道暖流从佛得角群岛开始,受亚速尔高压南侧的东北信风驱使,自东向西流,至安的列斯群岛附近,称安的列斯暖流。安的列斯暖流大部转向西北,小部与从南赤道暖流北上的圭亚那暖流一起,直接向西穿过小安的列斯群岛间的海峡,进入加勒比海,合称为加勒比暖流。加勒比暖流,经尤卡坦海峡注入墨西哥湾。由于墨西哥湾比附近的大西洋水位要高,因此,从佛罗里达海峡流出,构成强大的佛罗里达洋流,它与东南来的安的列斯暖流汇合后,称为墨西哥湾暖流。墨西哥湾暖流到40°N附近,已进入亚速尔高压区北部的西风带,因此开始折向东,且呈扇形展开,称北大西洋暖流。北大西洋暖流大部分通过不列颠群岛之间,继续向东北流入挪威海和北洋洋,小部分在接近伊比利亚半岛时,向南沿欧非海岸南下,形成微弱的加那利寒流,到佛得角群岛附近,与北赤道洋流首尾相接。这样,在环绕亚速尔高压区也形成一个环流系统。

图5.1.4 大洋表层环流分布图

在大西洋洋流系统中,还有两条洋流需要提及:一是在南、北赤道暖流之间、流向与之相反的赤道逆流,它东流注入几内亚湾,称为几内亚湾暖流;另一条是从加拿大北部诸岛与格陵兰岛之间,沿拉布拉多半岛南下的拉布拉多寒流。此寒流流经纽芬兰岛东南40°N附近与北上的墨西哥湾暖流相汇,使这一带海域经常多雾,而且是温水鱼群和冷水鱼群汇聚的场所,形成世界有名的纽芬兰渔场。还需指出,顺拉布拉多寒流还经常从北冰洋或格陵兰带来巨大的冰山南下,有时给航海带来严重的威胁。

(3)印度洋表层环流。印度洋与太平洋和大西洋不同,它的洋流系统只有在南半球才有沿一定方向流动的海流,并形成与其他大洋相似的环流系统。

进入第四页