第五章 海洋环流

三、海流的分类：
总体上，海流一般为三种： 由海水密度不同而产生的海水运动为梯度流。 在海风作用下，由风的"拉力"作用而使海水产生 运动为风海流； 由于长波运动产生的海流，包括潮汐、内波、 假潮、海啸Surface and Deep Oceans
二、海流的认识与研究
对洋流的认识始于19世纪末叶： 最初采用漂流瓶。 1885年，摩洛哥的阿尔贝特
亲王投放2000个漂流瓶至大西洋，绘制了大西洋表层 洋流图。
目前研究洋流使用海流计和人造卫星。但漂流瓶仍在 使用中。
美国的伍兹霍尔海洋研究所每年向海洋投放数以万 计的漂流瓶，每年能回收10%。
中国玩具“鸭子舰队”漂流15年抵英国
陆地上排放到海洋中的污染物质，可以被洋流扩散到别的 海域，虽使污染范围扩大，但也能加快污染物净化的速度。
洋流对地理环境的影响
摩尔曼斯克港
符拉迪沃斯托克港
俄罗斯境内有两个世界著名的港口：一是北冰洋流
沿岸的摩尔曼斯克港，位于北极圈以内（约68°N）却 终年不冻；而在其太平洋沿岸的符拉迪沃斯托克港，位
1995年早些时候--1.9万只玩具完成了1万多公里的太平洋副 热带环流抵达印度尼西亚、澳大利亚、南美洲和夏威夷 等地海域。科学家分析，这些玩具的漂流速度比洋流中 水流速度快了近50%。
1995年至2000年年间--部分玩具脱离洋极环流，开始向北 漂流，而其他的部分继续飘向极地。
2000年--部分玩具进入北大西洋海域，开始向南漂流。之后， 少部分抵达美国东北部海岸。
第五章 海洋环流 ocean circulation
What is Physical Oceanography?
Phenomena – Ocean current systems (occurrence, direction, velocity, transport volume, temporal variations).
三、海流的分类：
根据驱动力的不同： 表层流、风生海流 /Surface current – top 100
to 200 m (shelf depth); wind effect is very important 深海环流、温盐环流/Deep circulation - >200 m; density driven.
2001年--在泰坦尼克号沉船地点发现玩具的踪影。
2003年7月至12月--玩具开始抵达美国新英格兰各州。加 拿大和冰岛等海岸。
2007年6月：玩具遇上了围绕加勒比海到英国之间海域 的 墨西哥湾暖流，开始浩浩荡荡地穿越大西洋，
最初从中国进口这批玩具的美国公司“The First Years” 表示，愿意以每只100美元的高价将鸭子收回。同时，英 国开始预测，“鸭子舰队”将于07年某时“入侵”英国 海岸。
“鸭子能教你洋流的秘密”：2-4年为大部分玩具返回， 也就是说，在北太平洋6800英里的洋流环绕路程中，绕 一圈的平均时间是2.9年，平均速度每天6.9英里。
三、海流的分类：
根据成因分：风海流(wind-driven surface current) 密度流(density current) 补偿流
流向指流去的方向； 流向以度或方位表示，符号为
流玫瑰图
小结：海流的形成和分类
按 风海流---由风作用力而产生的海流。
成 因
密度流---水平密度分布差异所至。
分 补偿流---因某处的海水流失，相邻海区的
海水来补充而成。
按 暖流---温度高于其流经地区水温的海流。 温 度 寒流---温度低于其流经地区水温的海流。 分
于43°N附近 ，却有长达半年的结冰期，这是什么原因 呢？
暖流对经过的沿海地区—— 寒流对经过的沿海地区——
增温、增湿 降温、减湿
六、洋流对生物分布的影响
北海渔场 北海道渔场
世界著名渔场多位于 寒、暖流交汇处
上升流海域
七、海流的表示法
海流强度用流速表示； 1节 = 51.4cm/s = 1海里/小时, 1海里 = 1.852公里
五、洋流对地理环境的影响
对高、低纬度间的热量输送和交换,调节全球热量平衡有重
要意义；
暖流 增温增湿 对沿岸气候影响 寒流 降温减湿
如西欧海洋性气候的形成 如澳大利亚西海岸 秘鲁太平洋沿岸
对海洋生物分布的影响
寒暖流交汇 上升流
秘鲁渔场；
对海洋污染和海洋航运的影响。
海洋中的浮游生物随着洋流漂流，暖流和寒流相遇，有机 物质十分丰富。因为寒暖流交汇，把热带和寒带的浮游生 物混合在一起，使海水中有机营养物质大量增加，吸引着 大批鱼群向这里集中寻饵，形成大渔场。
Primary Forces--start the water moving The primary forces are: 1. Solar Heating 2. Winds 3. Gravity 4. Coriolis
Processes – Driving forces (result of air-sea exchanges of energy and/or mass): temperature, salinity, density, pressure variations (wind); bottom and coastal geomorphology; rotation of the Earth.
东海沿岸流是由长江、钱塘江和闽江等入海径流与周围海水 混合而成，盐度极低，水温年变幅大，水色混浊，流速25 厘米/秒左右。
南海沿岸流指东经116°以西、广东沿岸的海流。盐度较低 （夏季最低盐度仅12‰），流速较大，在珠江口附近平均 为25厘米/秒，最大达70厘米/秒，流向亦随季节盛行风而 变。
地转流 ：不考虑海水的湍应力和其他能够影响海 水流动的因素，这种水平压强梯度力与科氏力（ 对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对 于旋转体系产生的直线运动的偏移 ）取得平衡时 的定常流动，称为地转流。
深度 （米） 温度 ( °C)
0 15.5°
密度流
13.0 ° 36. 0
400
11.0 °
温度 ( °C)
13.5º 36.5 13.0º
37.0
38.0 12.9º
10.0 °
800
36. 0
36. 5
36.5
1400 9.5 °
10 9 8 36.5 盐度‰
直直布布罗罗陀陀海海底底山山脊脊
根据所处位置分：沿岸流(costal current) 赤道流(equational current) 极地流(polar current)
根据海流深度分：表层流(surface current) 底层流(deep current)
风海流 形成原因:
大气运动 和 近地面风带 如: 赤道暖流 西风漂流
Surface currents Mostly wind-driven Affects only ~10% of ocean’s volume Much faster than deep circulation Easily observable
Deep currents Driven by density differences Influenced by long term climatic changes Affects a much large volume of the ocean Slower, more subtle
①在中、低纬度海区，形成以副热带为中心的大洋环流 。受地转偏向力的影响，这种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、高纬度海区，也有大洋环流，呈逆时针 方向流动。
③南极大陆的外围，陆地很少，海面广阔。南纬40°附 近海域终年受西风影响，形成西风漂流。
④北印度洋海区，由于受季风的影响，洋流具有明显的 季节变化。冬季盛行东北风，海水向西流，洋流呈逆 时针方向流动；夏季盛行西南风，海水向东流，洋流 呈顺时针方向流动。
Prediction – Anticipated behaviors of ocean current systems (modeling).
物理海洋学：研究海洋的基本物理特性、海水 的运动，以及海水在特定时间和空间的变化规 律。
§5.1 海流的成因及表示方法
什么叫海流(currents)？
惯性流：又称余流。指引起湖流的外力停止后， 在惯性力作用下仍沿一定方向流动的水流。其特 点是具有时间性。当惯性力被各种摩阻力抵消时 ，惯性流也就消失了。
温盐海流 (又称输送洋流) ：海水在空间上存 在着的温度和/或盐度的差异使密度发生变化 进而导致深层海水的缓慢运动称为温盐海流。
温盐环流是一个大尺度的海洋环流，由温度及 含盐度的差异所致。在北大西洋，环流的表面 暖水向北流而深海冷水向南流，造成净热量向 北输送。表面海水在位于高纬度的固定下沉区 下沉。
密度流 形成原因: 海水_密__度__ 不同而 引起
表层
如 大西洋 底部 地中海 补偿流
如：秘鲁沿岸的上升流
信风带 信风带
三、海流的分类：
根据海流深度分： 表层流(surface current) 底层流(deep current)
根据海流的温度与流经海域的水温相比较分： 暖流 寒流
根据受力不同分： 地转流（geostrophic flow) 惯性流
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4 西经
补偿流：海水具有连续性和不可压缩性的特点， 某一海区的海水因风力或密度差异等原因流走 后，相邻海区的海水就流来补充，称为补偿流。 补偿流有水平的与垂直的。垂直补偿流又可分 为上升流和下降流.
补偿流
暖流：若洋流带来的海水温度比到达海区的水温 高，这样的洋流叫暖流。如，由低纬流向高纬的 洋流属于暖流。在洋流表示中，一般用→表示。