第4讲+印度洋环流概况

赤道急流
纬向风速在 季风转变时 有向东分量
西印度洋20℃ 西印度洋 ℃等温线深度
东印度洋20℃等温线深度 东印度洋 ℃
东印度洋海表高度
西边界流
SEC抵达西边界发生分叉，北分支形成向北的桑 吉巴海流（Zanzibar Current）和向南的莫桑比 克海流（Mozambique Current），南分支形成 东马达加斯加海流（East Madagascar Current）， 后两者汇合成阿古拉斯海流（Agulhas Current Agulhas Current）
表层水温 季节变化 不大
暖池分布 在热带东 印度洋
印度洋冬季海表盐度
印度洋夏季海表盐度
印度洋年平均海表盐度
• 北半球盐度 最高的地方 在红海和阿 拉伯海 • 南半球盐度 最高的地方 在副热带海 区
印度洋的季风与环流
南部的环流型， 南部的环流型，在总的特征上与南太平洋和南大西洋 的环流型相似，而北部则为季风型环流， 的环流型相似，而北部则为季风型环流，冬夏两半年 环流方向相反。 环流方向相反。
相关的生物现象， 相关的生物现象，证明了海流对生态系统的巨大影响
南印度洋特殊的东边界流
Leeuwin Current
产生的一个可能机制
A
u=0，所以沿边界方向科氏力为零 ，
PA − PB = ∫ τ frictiondy
A
B
岛另一侧的水也能感受到相同的△ ， 岛另一侧的水也能感受到相同的△P，驱动一支 同向的边界流
海盆西部温度断面
SIC
SEC
Southwest Monsoon C. Circumpolar C. ECC
SIC
海盆东部温度断面
SEC
Circumpolar C. ECC
赤道温度断面
温跃层 东深西浅
冬季平均流场
夏季平均流场
年平均流场
赤道流系
0.3 m/s
0.5～1 m/s ～
1～3月 ～ 月 NEC：0.5～0.8 m/s，2°S～5°N ： ～ ， ° ～ ° ECC：0.5～0.8 m/s，70°E以西 ： ～ ， ° 以西 SEC：< 0.3 m/s，8°S以南 ： ， ° 以南 5月 月 赤道急流： 赤道急流：> 0.7 m/s 赤道外： 赤道外：< 0.2 m/s 7～9月 ～ 月 SWMC：0.2～0.3 m/s，5°S以北 ： ～ ， ° 以北 SEC：6°S以南 ： ° 以南 11月 月 赤道急流： ～ 赤道急流：1～1.3 m/s
The Somali Current
夏季盛行强西南风， 夏季盛行强西南风，东非沿岸 抬升地形促使风平行于岸线， 抬升地形促使风平行于岸线， 导致上升流将深层高营养的水 输送到表层 冷西边界流速度很大， 冷西边界流速度很大，对局地 生态系统作用较强， 生态系统作用较强，导致索马 也门、 里、也门、阿曼等沿岸高的浮 游植物生产力和生产量， 游植物生产力和生产量，成为 比较富饶的渔场
ECC: Equatorial Countercurrent
SWMC: Southwest Monsoon C. EAC: East Arabian C. EIC: East Indian C.
• NEC：1～3月盛行东北季风时向西流动， 2°S ～ 5°N，东部速度0.3 m/s，向西增加到0.5-0.8 m/s • ECC：1～3月向东流动，2°S～8°S，西部速度 0.5-0.8 m/s，向东减弱，1月不超过70°E • SEC：8°S以南，速度一般不超过0.3 m/s，夏季偏 6 S 北达到6°S • 西南季风流：7～9月受西南季风影响，5°S以北 西南季风流： 基本向东流动，西部速度0.2-0.3 m/s，向东增加到 0.5-1.0 m/s • 赤道急流：东北季风和西南季风过渡时期，可达 赤道急流： 0.7 m/s，甚至1.0-1.3 m/s
第三节 印度洋洋流介绍
印度洋地形
• 印度洋北部的海 盆较小，基本位 于热带 • “入”字型大洋 中脊，“L”型 海岭 • 和太平洋通过印 尼贯通流相连
Байду номын сангаас 印度洋及其附属海
苏伊士海峡 波斯湾
安
亚 洲
阿拉伯海 亚丁湾 孟加拉湾 达
曼 海
非 洲
马 达 加 斯 加 岛
马六甲海峡
阿拉弗拉海 海 亚湾
印 度 洋
SC - Somali Current SWC - South West Monsoon Current GW - Great Whirl SG – Somali Gyre
东马达加斯加海流
• 路径多变 • 流量较大（24 Sv）
莫桑比克海流
• 多顺时针涡旋 • 流量较小（6 Sv）
阿古拉斯海流
• 位于30°S以南，世界上最强的海流之一， 季节变化较小 • 平均流速1.6 m/s，最大可达2.5 m/s • 流量31°S约为70 Sv，向南逐渐增加， 35°S达到95～135 Sv • 存在上升流，与风应力无关，而与等温线 倾斜程度有关
ITF的驱动机制
• Wyrtki（1961）提出的太平洋和印度洋之间 大尺度压力梯度驱动机制 • Godfrey（1987）提出的绕岛环流理论
大尺度压力梯度
Wyrtki
Clarke
绕岛环流理论（Island Rule）
风应力切向量
T0 = ∫
τ (l ) dl ρ0 ( f N − f S )
索马里海流
• 东北季风时期，10°N以南，方向向南。12 月在5°N以南；1月扩展到10°N，速度达 到0.7-1.0 m/s；3月缩短到4°N；4月表层流 反向 • 西南季风时期，形成北向急流。速度5月达 到2 m/s，6月达到3.5 m/s甚至更大 • 5°N以南，索马里海流很浅，150 m以深常 年为南向流
科氏参数
ABCDEA
巴拉巴克海峡
8月 月 NEC
苏禄海
ME NECC HE NGCC
马鲁古海
苏拉威西海
2月 月
爪哇海 巴里海 班达海
表层流动
萨武海 帝汶海 阿拉弗拉海
中层（虚线）和底层（实线） 中层（虚线）和底层（实线）流动
Gordon, 2001
南海贯穿流
印度洋夏季风场
北半球盛行西 南季风， 南季风，信风 消失 沿非洲东岸急 风 30°S以北风 ° 以北风 存在向北分量 ITCZ季节变化 季节变化 不大 南半球信风最 强（ 10°S ° 20°S） ° ）
印度洋年平均风场
印度洋冬季海表温度
印度洋夏季海表温度
索马里附 近低温
印度洋年平均海表温度
印度洋上层洋流
冬季（ 冬季（左）和夏季（右）的环流 和夏季（
East Arabian Current (EAC) South Java Current (SJC) Zanzibar Current (ZC) East Madagascar Current (EMC) Somali Current (SC)
印度洋偶极子 （Indian Ocean Dipole，IOD）
• IOD事件是指发生在印度洋的一种特殊的海 气相互作用现象。IOD指数一般定义为热带 西印度洋（50°～70°E，10°S～10°N） 和赤道东南印度洋（90°～110°E，10°S ～0°）的平均海表温度异常之差。
事件的典型特征是： 正IOD事件的典型特征是：印度洋东 事件的典型特征是 南侧近赤道的海面温度（ 南侧近赤道的海面温度（SST）异常 ） 降低，而印度洋西侧近赤道的SST异 降低，而印度洋西侧近赤道的 异 常偏高。 常偏高。 在这种情况下， 在这种情况下，对流活动在印度洋西 侧异常活跃，在东侧则相对萎靡， 侧异常活跃，在东侧则相对萎靡，导 致非洲东部出现大规模降水， 致非洲东部出现大规模降水，而印度 尼西亚一带却出现干旱， 尼西亚一带却出现干旱，甚至引发森 林大火。 林大火。
非洲
S
N
• 流轴变化较大，易甩出涡旋，主流先进入大西洋 后又回到印度洋 • 大西洋与印度洋之间水交换，温跃层（1500 m） 以上为向西，底层为向东。通过阿古拉斯海流产 生的涡旋进入大西洋的输运约为5～15 Sv • 全年盛行偏西风带来冷空气，常年放热 • 与盛行风方向相反易形成巨浪
Sardine Run
ITF的周期变化
• ITF的年平均流量在5～15 Sv范围内，季节变化 为夏季最强、冬季最弱 • ITF的年际变化，Wyrtki（1987）认为与ENSO无 关，Clarke和Liu（1994）以及Meyers（1996） 则认为与ENSO相关，并指出ITF通常在El Niño 年减弱，La Niña年加强 • 王东晓等（2004）研究发现年际尺度上ITF可 以沟通热带西太平洋和东印度洋，使两者在诸 多方面出现较为一致的变化 • 李薇等（2004）的数值研究表明ITF年际变化 主要与ENSO模态有关，但在某些年份印度洋 偶极子（IOD）对ITF年际变化的影响超过了 ENSO
亚湾
亚
斯海峡 斯马 亚
洲
• 世界第三大洋，面积约为7491万km2，东西 世界第三大洋，面积约为 万 ， 最宽处约为10000 km，南北最长处约为 最宽处约为 ， 9600 km，占整个世界海洋总面积的 ，占整个世界海洋总面积的21.1% • 平均深度为 平均深度为3897 m，最大深度为蒂阿曼蒂 ， 那海沟（ ），达 那海沟（Diamantina Trench），达8047 m ），
冬
春
夏
秋
5°N索马里海流沿岸速度 ° 索马里海流沿岸速度
索马里海流
特殊的西边界流，只存在于夏季， 特殊的西边界流，只存在于夏季，带来冷的上升流
Ras Hafun Gyre （哈丰角涡旋） 哈丰角涡旋）
Somali Gyre
20℃等温线深度 ℃