溫鹽環流

英文名：Thermohaline Current 縮寫：THC

在歐洲大陸的西邊，大西洋的東北區域，有一支自西南向東北流動的洋流--北大西洋溫鹽環流，它給歐洲帶去了溫暖濕潤的空氣和豐富的降雨，使北歐的冬天不至於那麼嚴寒，這支暖流也相似地影響到北美東北部，如果沒有它，那麼，北歐的冬天就會變得異常寒冷，不僅如此，北半球很大一部分地區的氣溫都要受到影響。這是因為，北大西洋溫鹽環流是全球洋流系統中很重要的一個成員，它的變化會打亂洋流格局。大西洋溫鹽環流，就像一條將熱能從赤道送往北大西洋的傳送帶：來自赤道的溫暖海水藉由沿岸的灣流不斷向北移動，途中海水釋放出熱量，逐漸變冷，再加上不斷的蒸發使海水的鹽度增加。因此，越往北海水越冷越咸，因此也越重，最後終於在北大西洋沉入深海，而這部分原本溫暖的赤道海水也變成了又冷又鹹的北大西洋深層海水。至此，溫鹽環流繼續向南移動，沿南大西洋、南極洲流進印度洋，最終又回到赤道，完成所謂的“環流”。

全球氣候變暖所致海水在空間上存在著的溫度和/或鹽度的差異使密度發生變化進而導致深層海水的緩慢運動稱之為溫鹽海流。溫鹽環流(又稱輸送洋流)是一個大尺度的海洋環流，由溫度及含鹽度的差異所致。

在北大西洋，環流的表面暖水向北流而深海冷水向南流，造成凈熱量向北輸送。表面海水在位於高緯度的固定下沉區下沉。

表面風對於100 米左右以下深度的海水環流所起的作用微乎其微，而海水溫度和鹽度的變化則足以使海水密度產生差異。

海水密度的差異使得產生了密度梯度，導致海流的形成。這種方式產生的海流流速非常慢（每年只有若干公里），只有通過特殊的手段才能發現這種海流，也就是通過把不同深度的水團的溫度、鹽度和氧含量表示在圖上，才能發現它的存在。

圖為由Broecker最早提出的全球溫鹽環流輸送帶示意圖，其中的陰影部分表示海洋淺層 較暖的、流回北大西洋的洋流，未加陰影的部分表示海洋深層冷而鹹的、流出北大西洋的洋流。可見形成於北大西洋的冷水團在深層以西邊界流的形式向南流去，之後圍繞著南極繞極急流，部分和形成於威德爾海的南極底層水混合，流向太平洋和印度洋，在那裡上翻穿過溫躍層達到上層海洋。

溫鹽環流的重要性在於，它和大氣中著名的Hadley環流、Ferrel環流和極地環流等一起，構成了對於維持全球氣候系統的能量平衡至關重要的經向環流體系。

眾所周知，對於全球氣候系統而言，熱帶存在輻射盈餘，極地則存在輻射虧損，為保持整個系統的能量平衡，在低緯與高緯之間，必須存在強的經向能量輸送。以前人們認為，這種輸送作用主要通過大氣過程來實現。現在研究表明，海洋的極向熱輸送約佔海氣耦合系統中極向熱輸送總量的50%，在北半球，它把低緯的熱量輸送到高緯，在50N附近（那裡的海洋西邊界流最強）通過強烈的海氣熱交換，把大量的熱量輸送給大氣，再由大氣把能量向更高緯度輸送。海洋經向熱輸送強度的變化，將對全球氣候產生重要影響。

在當前氣候中，大西洋是主要的向高緯度的熱輸送器。北大西洋灣流屬於暖水系環流，溫鹽環流屬於冷水系環流，冷、暖水在北大西洋高緯的轉換，向大氣釋放出大量的熱量。據估算，在24N處，大西洋的熱輸送為1.2PW，而該緯度上所有大洋的經向熱輸送總量為2.0PW，大氣的熱輸送總量為3.0PW。在北大西洋，向高緯的熱輸送以及冬季的熱釋放，可以補充年日射的25%，盛行西風帶將這些熱量帶至相臨大陸，使得北歐氣候溫暖。溫鹽環流活動的任何變化，都將給區域乃至全球氣候造成可觀的影響。