大洋環流

簡介

大洋中的海水從來都不是靜止不動的。它像陸地上的河流那樣，長年累月沿著比較固定的路線流動著，這就是"洋流"。不過，河流兩岸是陸地，而洋流兩岸仍是海水。在一般情況下，用肉眼是很難看出來的。世界上最大的洋流，有幾百公里寬、上千公里長、數百米深。大洋中的洋流規模非常大。洋流並不都是朝著一個方向流動的。

表層有一個順時針環流，包括北赤道暖流，北太平洋暖流，加利福利亞寒流等；

表層有一個逆時針環流，由南赤道暖流、東澳大利亞寒流、西風漂流和秘魯寒流組成。

其南部和北部各有一個環流，模樣大體與太平洋相仿。北大西洋環流由北赤道暖流、墨西哥灣暖流、北大西洋暖流和加那利寒流組成；南大西洋環流由南赤道暖流、巴西暖流、西風漂流和本格拉寒流組成。

有點特殊，只在赤道以南有個環流，位於印度洋中部赤道以北，洋域太小，又受陸地影響，形不成長年穩定的環流。由於季節不同，印度洋北部的洋流方向，隨著季風改變，夏季是自東向西流，並在孟加拉灣和阿拉伯海形成兩個順時針的小環流；冬季則相反，洋流由西向東流。

由於位置特殊，又受大西洋暖流的支配，也只形成一個順時針的環流。

浩瀚的海洋，不是死水一潭，而是充滿了活力。海水無時無刻不在流動。打開一張洋流圖，你會發現，上面那些像蚯蚓般的曲線，都是代表著海水流動的大致路線。它們首尾相接，循環不已，這就是大洋表層的環流，我們形象地把它比喻為"海洋的血液"。

在海面風力和熱鹽等作用下，海水從某海域流向另一海域，最終又流回原海域的首尾相接的獨立環流體系或流旋。大洋表面的環流與風力分佈密切相關。除水平環流外，還有鉛直環流，即升降流（見上升流，下降流）。在赤道南北的低緯度海域，因東南信風和東北信風的作用，形成了自東向西的南赤道暖流和北赤道暖流，它們受大洋西海岸所阻而使西邊的水位升高（每100 公里可升高4厘米），主支流分別向南和向北流去，各自有一小股支流分別向北和向南流動，於赤道附近匯合，使水位抬升，因而形成了自西向東的赤道逆流。在北半球中緯度海區里，向北的主支流被海上盛行的西風驅趕而轉為向東流動，形成北大西洋暖流和北太平洋暖流，都受海洋的東岸阻擋而分成向南和向北的兩個支流。在南半球中緯度海區，向南的主支流受盛行西風驅趕，變成自西向東流動，因無海岸阻擋而形成繞地球流動的南極環極流。在南半球的高緯度海區，還有極地東風流，它遇陸地后又折向北。所有這些洋流，在大洋表層形成一個個環流體系。除大洋表層環流外，還有大洋深層環流。

大洋中的海水從來都不是靜止不動的。它像陸地上的河流那樣，長年累月沿著比較固定的路線流動著，這就是"洋流"。不過，河流兩岸是陸地，而洋流兩岸仍是海水。在一般情況下，用肉眼是很難看出來的。世界上最大的洋流，有幾百公里寬、上千公里長、數百米深。大洋中的洋流規模非常大。洋流並不都是朝著一個方向流動的。在北太平洋，表層有一個順時針環流外；在南太平洋也有一個方向相反的環流。它們由南赤道流、東澳大利亞流、西風漂流和秘魯寒流組成的反時針方向的環流。在大西洋的南部和北部也各有一個環流，模樣大體與太平洋相仿。北大西洋環流由北赤道流、墨西哥灣流、北大西洋流和加那利寒流組成；南大西洋環流由南赤道流、巴西洋流、西風漂流和本格拉寒流組成。印度洋有點特殊，只在赤道以南有個環流，位於印度洋中部赤道以北，洋域太小，又受陸地影響，形不成長年穩定的環流。由於季節不同，印度洋北部的洋流方向，隨著季風改變，夏季是自東向西流，並在孟加拉灣和阿拉伯海形成兩個順時針的小環流；冬季則相反，洋流由西向東流。北冰洋由於位置特殊，又受大西洋暖流的支配，也只形成一個順時針的環流。

大洋環流的形成，原因是多方面的。風、大洋的位置、海陸分佈形態、地球自轉產生的偏向力（稱為科氏力）等都施加了影響，可以說是許多因素綜合作用的結果。風不僅能掀起浪，還能吹送海水成流。常年穩定的風力作用，可以形成一支長盛不衰的洋流。經久不停的赤道流，就是被信風帶吹刮的偏東風而形成的。穩定的西風漂流，則要歸功於強有力的西風帶。所以，有人把海洋表層流，稱為"風海流"。但是，大洋環流形成的"環"，卻不能把功勞都記在風的賬簿上，大陸的分佈和地轉偏向力的作用，都占著重要的位置。當赤道流一路西行，到了大洋西邊緣時，被大陸擋住了去路，擺在面前的只有兩條出路，一是原路返回東岸，二是轉彎。但是，因為"後續部隊"浩浩蕩蕩，源源不斷地跟進來，全部返回是不可能的，只好分出一小股潛入下層返回，成為赤道潛流；其餘大部分只得拐彎另闢他路，繼續前進。往哪裡轉彎呢？這時，地轉偏向力幫助了它。在北半球，洋流受到地轉偏向力的作用，便向右轉，在南半球則使它向左轉。加上大陸的阻擋，水到渠成，洋流便大規模地向極地方向拐彎了。在洋流向極地方向進軍途中，地轉力一刻也不放鬆，拉偏的勁頭越來越足，到緯度40度左右時，強大的西風帶與地轉偏向力形成合力，使洋流成為向東的西風漂流。同樣的道理，西風漂流到大洋東岸附近，必然取道流向赤道，從而完成了一個大循環。

【大氣環流的特徵】

一。平均水平環流 二。平均緯向環流 三。平均經圈環流 四。大氣環流的形成機理 五。季風環流 六。自然天氣季節

為什麼通常用氣壓場表示大氣環流狀況大氣環流基本上呈准水平運動; 具有準地轉風的性質——與等壓線平行。觀察大氣環流的視角同一水平面上的大氣運動狀況 大致沿東西方向運動的緯向環流狀況大致沿南北方向運動的經圈環流狀況

一，平均水平環流

（一）低層水平環流（海平面） 1.氣壓場總體特徵

氣壓沿緯向呈帶狀或單體狀分佈赤道低壓帶（熱力成因，永久性）副熱帶高壓帶（動力成因，永久性）副極地低壓帶（動力成因，永久性）極地高壓帶（熱力成因，永久性）從1月至7月，南，北半球的氣壓帶向北移動，反之，向南移動。

2. 一月氣壓場特徵

(1）低緯：赤道附近為低壓區（2）中緯：北半球兩個副熱帶高壓單體，停留在海洋上大西洋：亞速爾高壓太平洋：夏威夷高壓北半球大陸上為熱力成因的冷高壓（半永久）歐亞大陸：蒙古高壓北美大陸：北美高壓南半球三個副熱帶高壓單體：南太平洋高壓，南大西洋高壓，印度洋高壓

(3）中高緯：北半球兩個副極地低壓單體，位於海洋上大西洋：冰島低壓太平洋：阿留申低壓南半球形成環繞緯圈的副極地低壓帶（4）高緯：南北極地高壓北半球：格陵蘭，加拿大和西伯利亞北部南半球：南極大陸

3. 七月氣壓場特徵

(1）低緯：赤道附近為低壓區（2）中緯：北半球兩個副熱帶高壓單體強度和範圍增大北半球大陸上為熱力成因的熱低壓（半永久）亞洲南部：印度低壓北美西南部：北美低壓南半球形成副熱帶高壓帶

(3）中高緯：北半球兩個副極地低壓單體強度和範圍減小南半球形成環繞緯圈的副極地低壓帶 (4）高緯：南北極地高壓

4.流場總體特徵赤道輻合帶（無風帶）：空氣受熱輻合上升，形成雲帶和大量降水，內部為靜風區。

南北信風帶：從副熱帶高壓南側流向赤 道的空氣，在Gn,A和R的作用下形成東北和東南信風，天氣穩定. 西風帶：在副熱帶高壓北側形成西風。極地東風帶：從極地高壓單體中流出的乾冷空氣呈反氣旋運動，其南側為比較 弱的偏東風. 副極地低壓內冷暖空氣交匯形成極鋒，地面為氣旋性流場，形成冬季北美和歐洲的降水，以及冷濕的氣候。

（二）高層水平環流 1.等壓面與等壓面圖（1）等壓面：空間氣壓值相等的各點所組成 的面，通常是個曲面，高值的等壓面在下，低值的等壓面在上。同一等壓面高起的地方，對應它所在的水平面上的高氣壓區（高壓脊）;等壓面低陷 的地方，對應它所在的水平面上的低氣壓區（低壓槽）.

(2）等壓面圖 將三維的等壓面轉化成兩維的等高 線。求出某一等壓面在各地上空距海平面 的高度，然後在平面圖上繪製出等高 線圖，即為等壓面圖.

2.北半球500 hPa等壓面形勢

在極地上空，冬，夏季都為極地低壓所佔據，冬強於夏。1月兩個中心：格陵蘭西部極區（較強）和西伯利亞北冰洋沿岸（較弱）； 7月一個中心：格陵蘭西北部. 在低緯地區上空，冬，夏季都有高壓存在；高壓中心在太平洋，大西洋和非洲北部，夏強於冬。

3.流場總體特徵水平環流也以緯向環流為主；在中，高緯地區上空全年盛行西風，有巨大的槽脊波動，稱為西風波；低緯地區上空為偏東風。

西風波的發展

二，平均緯向環流1.北半球平均緯向風速的經向垂直剖面

赤道及其附近地區，冬，夏季均為深厚的 東風，從冬季到夏季，東風帶向北移動，範圍擴展，強度增大。中緯度地區，冬，夏季均為深厚的西風所佔據，範圍和強度均隨高度增大，西風急 流位於200～300 hPa上空，冬強於夏. 極地的近地面層，冬，夏季為淺薄的弱東風，其厚度和強度都是冬季大於夏季。

2.緯向風帶劃分 近地面層的緯向風帶可分為低緯度信風帶 中緯度西風帶極地東風帶 高空的緯向風帶可分為低緯東風帶 中高緯西風帶

三，平均經圈環流1.北半球冬，夏都存在3個平均環流圈

哈得萊環流圈：最強費雷爾環流圈：最弱（西風急流）高緯環流圈：次強2.季節變化 環流圈的強度和範圍都是冬季比夏季大；位置從冬到夏向高緯移動約10個緯度。

四，大氣環流的形成機理1.溫壓場的緯向分異 由赤道指向兩極的溫度水平梯度；在地面，從極地（極地熱力高壓）指向赤道（赤道熱力低壓）的水平氣壓梯度；在對流層的中，上部則產生從赤道指向極地的水平氣壓梯度。

2.緯向和經圈環流的形成

3.圖解模型

五，季風環流（一）季風的定義兩種不同性質的氣流交替，並且這種交替 具有明顯的季節性。具體指標： 1月和7月的盛行風向隨季節顯著變化，夾角至少120°，兩個月盛行風向的平均頻率 大於40%; 兩種季風來自不同的源地，因而其氣團的性質差異明顯；產生的天氣氣候現象具有明顯的季節性.

簡單的說，暖流對大洋沿岸的氣候可以起到增溫增濕的作用，寒流對大洋沿岸的氣候則起到減溫減濕的作用。具體的例子可見下述：

赤道附近的溫暖海水通過環流流向南北極海域，極地寒冷的海水通過環流流向赤道海域，構成了世界大洋的環流。大洋環流是維持地球熱量平衡的重要因素。對陸地氣候影響最大的洋流是黑潮和墨西哥灣流。

的高溫高鹽水來自太平洋赤道海域，從菲律賓以東海域開始轉向，緊貼中國台灣省東部進入東海，沿琉球海溝流向東北，經日本列島沿海直達北太平洋。黑潮像一條海洋中的大河，寬100-200公里，深400-500米，流速每小時3-4公里，流量相當全世界河流總流量的20倍。

墨西哥灣流溫暖的海水來自大西洋赤道海域。灣流從加勒比海墨西哥灣開始轉向，因此，又稱墨西哥灣流。它斜穿大西洋流向北冰洋。給西北歐帶來溫暖的大西洋暖流。

黑潮的海水溫度和鹽度明顯地高於兩旁的海水，從衛星照片上看，顏色也比兩旁海水深。橫穿黑潮航行的人，細心觀察，也能感覺到這種與眾不同的黑潮運動。海洋學界都承認黑潮是中國人最早發現的。中國明、清兩朝，琉球王國是中國屬國。每當老國王去世、新國王繼位，必須得到中國皇帝的冊封才算合法。中國冊封使臣的官船由福州出發，以釣魚島為導航標誌，穿過黑潮到達琉球。中國冊封使臣的座船過黑潮時要舉行祭海儀式。在中國使臣回國后的"報告"和著作中，對黑潮多有記載。當時中國稱黑潮為"落極"。海洋學家的專著中說，中國人發現黑潮的時間已有數千年。距今約3000年前，周武王伐紂，滅亡了商朝。商朝的遺民"義不食周粟"，紛紛向海外逃亡。這一時期大批商朝遺民航海東渡，發現黑潮是可能的。

高溫高鹽的黑潮水，攜帶著巨大的熱量，浩浩蕩蕩，不分晝夜地由南向北流淌，給日本、朝鮮及中國沿海帶來雨水和適宜的氣候。

當然，除了暖流之外還有寒流。寒流由極地海域流向赤道海域。寒流流經的沿海地區比暖流流經的沿海地區氣候要冷得多。比如俄羅斯遠東沿海地區，由於親潮（千島寒流）的影響，與西北歐同緯度的沿海地區大不相同，屬於嚴寒地區。

緩慢爬升的洋流——上升流

秘魯位於太平洋的東南岸，海岸線長達2200多公里。秘魯沿海是世界上有名的漁場。在20世紀50年代，秘魯的漁業產量已有十幾萬噸，到了1962年以後，漁業發展更快，捕魚產量達到696萬噸，躍居當時世界第一位。此後，則逐年遞增，到1970年，突破1000萬噸大關，達到1300多萬噸，秘魯成為世界著名的漁業大國。與此同時，引來成群結隊的海鳥，在沿岸與島嶼上積存了巨量的鳥糞層磷礦。

每年有幾十萬噸鳥糞和大量的魚粉出口，為秘魯換回巨額外匯，成為其重要經濟支柱。秘魯發達的漁業引起世界的關注，豐碩的成果，使秘魯人也感到驚喜。

是誰給秘魯創造如此豐富的漁業資源經科學家們的調查研究，終於解開了這個謎。原來還是洋流的功勞。不過，這種洋流不是前面講過的那種大洋環流，那是在水平方向上的洋流。形成秘魯漁場的，是另一種在垂直方向上流動的洋流，叫作上升流。由於上升流的速度太小，大約每秒鐘只上升千分之一厘米，每天大約上升不足1米，不容易被察覺出來。但是，人們也慢慢地揭開了這個秘密。科學家通過對海水溫度、鹽度的分析，就能找到它的行蹤。因為海底的水溫一般比較涼，鹽度也比較高，上升流能把海洋下層的水帶到海面上來。所以，在有上升流的地方，海水的溫度比周圍低些，在夏季或是熱帶海域，能比周圍低5-8℃；鹽度比周圍海水也要顯著高些。因此，只要發現水溫比周圍海水低，鹽度比周圍海水高的海區，一般可以斷定，這裡存在著上升流。上升流走得慢，是由於它要克服自身的重力，還要頂著上面海水巨大的壓力和周圍海水的阻力。這正像在陸地上，爬山時肯定比走平路要累要慢的道理一樣。

1．秘魯漁場——秘魯寒流（上升流）

2．北海道漁場（日本）——日本暖流、千島寒流（寒暖流交匯形成）

3．紐芬蘭漁場（加拿大）——墨西哥灣暖流、拉布拉多寒流（寒暖流交匯形成）

4．北海漁場（北歐）——北大西洋暖流、東格陵蘭寒流

古代，哥倫布從歐洲去美洲時，走一條距離較短的路線用了37天，而走另一條距離較長的路線卻只用了22天，怎麼回事呢？原來是洋流在搗鬼。走距離較短的路線時是逆北大西洋暖流的，時間自然長了。而走另一條距離較長的路線時卻是順著加那利寒流、北赤道暖流、墨西哥灣暖流的，時間自然短了。