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第14章 永不停息的海流

海洋中的海流喧嚣不已、看似毫无规律,其实海洋深处的涌动是有迹可循的,它使海洋充满了“活力”。

各种各样的海流,携带着所经之地的热量或营养物质,影响着气候和海洋环境,给人类的活动带来了影响。

同时,湍急的海流也带来了绿色清洁的海流能。现在形势之下,世界各国都在积极开发利用海流能。

奔腾不息的海流

海流又称洋流,是海水因热辐射、蒸发、降水、冷缩等而形成密度不同的水团,再加上风应力、地转偏向力、引潮力等作用而大规模相对稳定的流动,它是海水的普遍运动形式之一。海洋里有着许多海流,每条海流终年沿着比较固定的路线流动。它像人体的血液循环一样,把整个世界大洋联系在一起,使整个世界大洋得以保持其各种水文、化学要素的长期相对稳定。海洋流卫星图洋里那些比较大的海流,多是由强劲而稳定的风吹刮起来的。这种由风直接产生的海流叫做“风海流”,也有人叫做“漂流”。由于海水密度分布不均匀而产生的海水流动,称为“密度流”,也叫“梯度流”或“地转流”。海洋中最著名的海流是黑潮和湾流。由于海水的连续性和不可压缩性,一个地方的海水流走了,相临海区的海水就流入补充,这样就产生了补偿流。补偿流既有水平方向的,也有垂直方向的。

湾流的由来

“湾流”这一名称,是指从墨西哥湾发源的洋流。最初见于美国著名学者和发明家B。富兰克林组织编绘的北大西洋海流图。

但是现在对于“湾流”所包括的范围,各方说法不完全一致。广义的说法,是指从墨西哥湾开始沿北美洲东岸北上,然后向东横贯大西洋,至欧洲西北沿岸,最后穿过挪威海进入北冰洋的整个暖流系统。在海洋学上,湾流系统一般被分为三个组成部分。其中,“湾流”仅指这个系统的主体段,即从美国东岸哈特勒斯角向东至纽芬兰浅滩流势最盛的一段洋流;哈特勒斯角以南为起始段(有人认为只限在佛罗里达海峡以内),称为佛罗里达海流;

纽芬兰浅滩以东为延续段,称为北大西洋暖流。

海流按其水温低于或高于所流经的海域水温,可分为寒流和暖流两种,前者来自水温低处,后者来自水温高处。表层海流的水平流速从几厘米/秒到300厘米/秒,深处的水平流速则在10厘米/秒以下。海流以流去的方向作为流向,恰和风向的定义相反。

1.海流按其成因大致可分为以下几类:

①漂流,它是由风的拖曳效应形成的海流。

②地转流,在忽略湍流摩擦力作用的海洋中,海水水平压强梯度力和水平地转偏向力平衡时的稳定海流。

③潮流,海洋潮汐在涨落的同时,还有周期性的水平流动,这种水平流动称为潮流。

④补偿流,由另一海域的海水流来补充海水流失而形成的海流。

有水平补偿流和垂直补偿流。

⑤河川泄流,由于河川径流的入海,在河口附近的海区所引起的海水流动称为河川泄流。

⑥裂流,海浪由外海向海岸传播至波浪破碎带破碎时产生的由岸向深水方向的海流。

⑦顺岸流,海浪由外海向海岸传播至破碎带破碎后产生的一支平行于海岸运动的海流。

2.奇妙的海流成因

海流形成的原因很多,但归纳起来不外乎两种。第一是海面上的风力驱动,形成风生海流。由于海水运动中黏滞性对动量的消耗,这种流动随深度的增大而减弱,直至小到可以忽略,其所涉及的深度通常只为几百米,相对于几千米深的大洋而言是一薄层。海流形成的第二种原因是海水的温盐变化。因为海水密度的分布与变化直接受温度、盐度的支配,而密度的分布又决定了海洋压力场的结构。实际海洋中的等压面往往是倾斜的,即等压面与等势面并不一致,这就在水平方向上产生了一种引起海水流动的力,从而导致了海流的形成。另外海面上的增密效应又可直接引起海水在铅直方向上的运动。

海流会带来什么

海流对海洋中多种物理过程、化学过程、生物过程和地质过程,以及对海洋上空的气候和天气的形成及变化,都有影响和制约的作用,黄河入海口主要表现在:

第一,暖流对沿岸气候有增温增湿作用,寒流对沿岸气候有降温减湿作用。

第二,寒暖流交汇的海区,海水受到扰动,可以将下层营养盐类带到表层,有利于鱼类大量繁殖,为鱼类提供诱饵;两种海流还可以形成“水障”,阻碍鱼类活动,使得鱼群集中,易于形成大规模渔场,如纽芬兰渔场和日本北海道渔场;

有些海区受离岸风影响,深层海水上涌把大量的营养物质带到表层,从而形成渔场,如秘鲁渔场。

第三,海轮顺海流航行可以节约燃料,加快速度。暖寒流相遇,往往形成海雾,对海上航行不利。

此外,每海流从北极地区携带冰山南下,给海上航运造成较大威胁。

第四,海流还可以把近海的污染物质携带到其他海域,有利于污染的扩散,加快净化速度。但是,其他海域也可能因此受到污染,使污染范围更大。