书城科普读物海洋知识小百科-水文篇
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第7章 海洋的自然神韵(3)

由于海流可以改变全球热量的分布,这就使得同纬度地区的气温产生的差异十分明显。在南、北纬40度之间的大洋西部沿岸,由于受暖流的影响,气温较高,相对应的大洋东部沿岸,在寒流的作用下气温偏低。例如地处南纬2度的南太平洋西部的伊里安岛附近年平均水温为27.5℃,而东部秘鲁沿岸的年平均水温仅为16.5℃,东西相差达11℃;在北纬40度以北地区恰好相反,即大洋东部沿岸气温高于西部沿岸。海流还对沿岸地区的降水和自然景观也有明显的影响。一般地说,寒流经过的大陆沿岸大多为荒漠。相反,暖流经过的地区,气温高,大气中水汽含量大,大气又处于不稳定状态,空气容易产生对流活动,降水特别多。例如澳大利亚的东海岸,年降水量在1000毫米以上,出现了森林景观。除此之外,洋流势力的大小变化,对沿岸的天气也会产生一定的影响。例如每当日本暖流(黑潮)势力强、离大陆比较近时,我国东部地区的降水就明显增多,会出现涝灾,反之就会出现旱灾了。

海流对生物有什么影响?

纵横在海洋里的海流不光对气候有调节作用,对生物的繁衍也有着重要的作用。人们发现,在暖流与寒流的交汇处,往往就是世界闻名渔场的诞生地。例如纽芬兰渔场位于湾流与拉布拉多寒流的汇合处,北海道渔场位于亲潮和黑潮的汇合处。这种情况为什么会发生呢?原来,在冷暖海流交汇处,暖流和寒流的流向相反、温度不同,寒流海水温度低、密度大,就会下沉;暖流海水温度高、密度小,就会上升。这种由密度差异造成的对流混合作用很强,有时可深达海底,将海底有机质和由生物残骸分解而来的营养盐类翻涌上来,加上沿岸河流入海带来的有机质,非常有利于浮游生物的繁殖,能够源源不断地为鱼类提供丰富的饵料。

其次,不同的鱼类喜欢生活在不同水温和不同盐度的海水里,在暖流和寒流相交汇的海区,为不同的鱼类提供了适宜的生存环境,因此这里的鱼类显得相对集中。除此以外,海流对鱼类的洄游和繁殖也起到了十分重要的作用。

海流对航运和军事的影响?

从顺水行舟和逆水行舟的感觉中,你一定能想象到海流对航运的影响了。事实正是如此,海流的存在对海上航运的作用是不可忽视的。

墨西哥湾流在流经佛罗里达沿海时,它的时速可达5千米~6千米,顺水和逆水的速度可相差10千米~12千米呢。1513年,庞谢·德·列昂指挥三艘船,从美国佛罗里达半岛东部的卡纳维拉尔角向南航行。白天,水手们把船划向深海。可是,当晚上休息时,湾暖流又将他们“送”了回来,这使得当时的水手们百思不解。不仅如此,海流除了影响航速之外,还会改变航船的航向呢。因此,聪明的航海家会巧妙地利用海流,顺应海流的力量运输航行,既可以大大提高航行速度,又节约了航行的时间。

海流与军事活动还会有什么关系吗?实际上,海流与军事的关系密切,历史上许多军事家就是巧妙地利用了海流才取得了战役的胜利。

例如,地中海和大西洋的海水由于存在密度差异,在直布罗陀海峡中,表层的海水由大西洋流向地中海,而底层海水的流向刚好相反。在第二次世界大战期间,直布罗陀海峡被英国人所控制,当时德国人想通过直布罗陀海峡确实很不容易。这时,德国军事家就在海流上打起了主意,它们在通过直布罗陀海峡进入地中海时关掉发动机潜入浅水,而从地中海出来时则潜入深水,巧妙地利用洋流的力量,悄悄地通过了英国人控制的戒备森严的直布罗陀海峡。

掌握海流规律对海军有着重要的意义。海流主要是影响舰艇的航向和航速。如果舰艇在较大横流中航行,舰艇会偏离预定航向,特别是在狭窄而复杂的航道中航行或通过水雷等障碍物时,舰位一旦偏离航线就可能发生航海事故或触发敌方布下的水雷。当舰艇航行方向与海流方向一致时,舰艇航速会增加,航行时间和燃料都将大为节省;但舰艇航向一旦与海流方向不一致,舰艇航速将减低,燃料消耗将增加,航行时间也将延长。舰艇在深水航行时,如果能利用海流的流向、流速,就可以缩短航行时间,迅速到达指定地区。由于海流对锚雷有一定的压力,往往使锚雷雷索离开垂直位置而呈现倾斜状,并使锚雷定深增大,甚至无法爆破敌舰;但掌握了海流规律的一方,又可以利用海流布入漂雷,巧妙地封锁敌港口和航道。

地球上最强大的海流和速度最快的潮流分别是什么?

世界上最强大的海流,当属南极绕极流了。在南纬40度~60度附近,从表层到底部基本上是自西向东的绕极流动。有关漂流瓶资料表明,它的表层漂移速度大约为13千米/天,但也有超过18千米/天~21千米/天的情况。根据前苏联科学家的计算,在南极海域600米深处,流速降为表层的23;在2000米深处,降为表层流速的一半。据估计,绕极环流总流量介于1亿立方米/秒至2亿立方米/秒之间。而南美洲和南极大陆之间的宽300海里、深3000米的德雷克海峡,则保证了大西洋和太平洋之间的海水畅通无阻。通过德雷克海峡向东流动的南极绕极流可以一直扩展到海底,输运量约为2亿立方米/秒,因此它成了世界上最强大的海流。

世界海洋上潮流的速度是不同的,那么,世界上速度最快的海洋潮流是哪个呢?海洋学家们的研究结果表明,世界上速度最快的海洋潮流是加拿大西海岸的不列颠哥伦比亚的拉皮德流。此流出现在加拿大西海岸,流速为每小时18.4英里,相当于每小时29.61千米,这个速度可真够快的。不仅如此,它还是世界海洋潮流中流量最大的呢,每秒钟的流量可达95亿立方英尺。

中国近海海域中的环流复杂吗?

中国近海海域中的环流是相当复杂的,除了黑潮暖流之外,还有许多大大小小的环流存在。例如在黄海,有一股是由对马暖流在朝鲜半岛南端的济州岛东南方分出来的一条支流,这支海流进入南黄海后又经过济州海峡流出南黄海,然后又归入了对马暖流。由于暖流的影响,尽管济州岛位于北纬34度附近,但它却具有亚热带风光,成为韩国的旅游胜地。在东海的情况就复杂多了;有台湾暖流、浙江近海上升流、黄海冷水团环流、东海北部的冷涡、长江冲淡水等许多环流。南海的环流也很复杂,有一个中尺度涡旋,还有南海暖流等。中国海的环流中有许多奥秘至今还没有解开,这正是科学家们正在积极探讨的内容。

海洋潮汐是怎么回事?

海洋潮汐习惯上又称“海潮”或“天文潮”。由于月球和太阳引潮力的作用,使海洋水面发生周期性涨落的现象。平均周期(即上一次高潮或低潮至下一次高潮或低潮相隔的平均时间)一般为12时25分。在白天的称为“潮”,在夜间的就称为“汐”了,两者名异实同,合称就是“潮汐”,它的大小和涨落时间每日都是不同的。因为月球的引潮力约为太阳的2.17倍,所以潮汐现象主要随月球运行而变化,而且由于各地纬度不同和海区地形、深度等因素的影响,除上述每日升降两次的半日潮外,还有每日升降一次的全日潮和每日升降两次和一次混杂出现的混合潮。海洋潮汐在垂直方向上表现为潮位升降,在水平方向上表现为潮流涨落。

海洋潮汐就是海水规律性的运动。它在垂直方向上表现为潮位的升降,在水平方向上表现为潮流的涨落。由于月球和太阳相对于地球的运动都是周而复始的,所以潮汐也是周而复始的;又由于月球、太阳和地球三者的相对位置时刻都在变化,因而潮汐的过程每天也有不同。实际上,月球和太阳对地球的引潮力时强时弱,潮高和潮时也随之发生变化,这就造成了潮汐不等现象。潮汐现象是由几百个周期不同且振幅不一的分潮所组成。也就是说,组成潮汐现象的每一个分潮的强度,以及周而复始地重复一次变化所经历的时间,与其他分潮也都是不一样的,因而会出现不同的潮汐类型。时至今日,在诸多自然现象中,海洋潮汐是人类能够预报得最为准确、预报精度也最高的一种自然现象。

海水的涨落潮是月球与太阳的引潮力所形成的一种自然现象。自古以来,人们就知道海岸潮汐随月盛衰。留心观察一下就可知道,当月亮运转到我们的头顶上或者比较接近头顶时,海水便随着也涨上来;而当月亮运转到东方或西方的时候,海水便退下去。月亮运转到我们头顶的时间每天都会往后推迟,因此潮水涨来的时间也随着推迟。每月的初一、十五潮水相对大些,每年的农历八月十五,潮汐涨落最大,而每月初七、二十三,潮水涨落最小。

其实在世界海洋中,普遍存在着潮汐现象。但是,由于时间、地点的不同,大洋中的潮汐现象也多种多样,丰富多彩。按海潮涨落周期来划分,潮汐共有三种类型。一种是每天两个潮汐循环;这两个循环就是两个高潮和两个低潮,其潮高相差不大,相邻两个潮汐循环的涨落潮所用的时间也基本相同,人们称这种类型为“半日潮”。第二种为“全日潮”,它是在一个月里,多数日期每天仅出现1次高潮和1次低潮,像我国南海有许多地方的潮汐涨落情况就都属于全日潮类型,我国南海的北部湾还是世界上最典型的全日潮海区之一呢。第三种类型就是“混合潮”,一般可分为“不正规半日潮”和“不正规全日潮”两种情况。所谓不正规半日潮,就是在一天中出现两次高潮和两次低潮;两次高潮和低潮的潮高均不相等,涨潮时间和落潮时间也不相等;不正规全日潮是在半个月内,大多数天数里都出现不正规的半日潮,而少数天数内出现全日潮现象。不论什么类型的潮汐,它们在1个月里表现出来的各种变化和不等现象,都与太阳和月亮的运行有密切的关系。太阳相对于地球的位置是不断变化的,在一年的周期内,它对潮汐的作用也会反映出来。经过专家们长期的潮汐观测和仔细的分析发现,潮差也会因地球离太阳的远近不同而出现周年不等现象;科学家们还发现,除了比较明显的几种不等现象外,太阳对潮汐的影响还有大约9年、19年及更长的周期变化过程。

黑潮是怎么回事?

黑潮是一支暖流。黑潮是由北赤道流的一支向北的支流延伸而来的,它在菲律宾以东方向北拐后,沿着台湾省东岸北上,经过东海,主流通过吐噶喇海峡和大隅海峡,又进入日本南方海域,然后滚滚东流,在北纬35度处变得又宽又弱,逐渐消失了它强流的特色。最后变成北太平洋流汇入太平洋。由于黑潮是从赤道流过来的,所以,表面上看起来都是海水。可是实际上却有明显的差别。海洋学家们研究发现,黑潮的水体有“双高”特点,即温度高、盐度也高。黑潮的流经区域有:在源头与北赤道流相接,沿菲律宾以东海区北上,从我国台湾东侧流入东海,穿过吐噶喇海峡,沿日本列岛南面海区流向东北;大约在北纬35度、东经141度附近海域离开日本海岸蜿蜒东去;最后在东经165度左右的海域里向东逐渐散开。黑潮流到了这里,改换了名字,被叫做北太平洋流了。

黑潮并不是黑色的,只是海流的一种,还是我国最早发现并作了文字记载的呢。其实黑潮海水并不是黑色的,而是呈蓝黑色。那么,它为什么会有这种“黑”色呢?这是因为黑潮水极少有杂质,能见度深达30米~40米。当太阳光照射到黑潮海面时,水分子偏重于散射蓝色光波,其他光波如红、黄等色为长波,都被水分子吸收掉了。所以,当人们从上往下看海水时,海水就成了蓝黑色。为了区别于其他的一般海水,人们就习惯地称这一海流为“黑”潮了。那么,黑潮的名字是怎么来的呢?原来,与它所流经的海域海面颜色不同,黑潮海面上的海水颜色呈蓝黑色调,而它又像潮水一样流动得很快,所以就叫它“黑潮”了。由于黑潮是从赤道向北流来的,这些海水不仅温度高,盐度也高,在它接近的中低纬度的海角和海岛尖端部分,往往生长着繁茂的热带植物。黑潮也与墨西哥暖流一样,流路也经常发生变化,这样就更给它靠近的陆地,如日本、菲律宾、朝鲜和我国都带来了较大的影响。

黑潮作为一股海流,当它在不同海区内流动时,它的宽度和厚度并不都是一样的,在不同的海区里有不同的变化。通常它的宽度为150千米,在日本列岛南面的海域,黑潮达到它的最大宽度200千米~300千米,它的厚度达到1000米以上。黑潮的流速要比一般海流强劲得多,为每小时3千米~10千米。专家们已经计算出黑潮在我国东海的流量为每秒约3000万立方米。这个流量大约相当于1000条长江的流量。

黑潮又被称之为“黑潮暖流”吗?

为什么黑潮是暖流?它的水温有什么特点?要弄清这一点,就要了解它的起源了。原来,黑潮来自温暖的热带西太平洋,它的水温要比周围海水的温度高。黑潮的源头由北赤道流转变而来,而北赤道流的海水受强烈的太阳辐射,具有温度高、盐度大的特点(其上空为太平洋副热带高压,云稀雨少,蒸发量大),因而黑潮水也具有高水温、高盐度的特点。据调查,黑潮的表层水温都比较高。夏季在27℃~30℃,即使在冬季,表层水温也不低于20℃,比邻近海水的水温要高5℃~6℃。因此,人们又把黑潮称之为“黑潮暖流”。

黑潮对南海、黄海、渤海等的海流有什么影响吗?

黑潮流经我国的东海,那为什么黄海和渤海的海流还与它有关呢?原来,流过东海的黑潮暖流,在重返太平洋之前,在日本九州南部海面分出一个小分支北上,形成对马海流。对马海流在流经济州岛西南海域时又一分为二:一支折向东北,穿过朝鲜海峡奔向日本海:而另一支折向了西北,沿黄海东侧北上,再转入北黄海,进而穿过渤海海峡向渤海流来,人们把这股海流称为黄海暖流。在冬季渤海、黄海一带水温显著降低时,这股黄海暖流仍然显出其高温的特性,给沿途海区带来了温暖。地处渤海湾内的秦皇岛沿岸,因受黑潮暖流的影响,通常能使海水温度保持在冰点以上,不致结冻。从11月份的海面平均水温分布图中,更能清楚地看到这支暖流的影响:由于黑潮暖流的北上,整个黄海有一个明显的高温“水舌”存在,它自济州岛南方海域向北挺进,然后转向渤海海峡,一直扩展到整个渤海。