第二节 洋流

在海水表层和深层都有洋流存在。表层洋流主要是由盛行风驱动的，深层洋流则是由海水密度的差异所驱动的。 由于海水密度的差异是由海水盐度和温度的变化引起，因此深层洋流被称为热盐环流，又叫作大洋传送带，它是一种全球性温度、盐度的海洋循环系统。它不断地将低纬度地区赤道附近的热量通过海水带到中高纬度的海域，从而缓和了北半球中高纬度地区温度的变化，维持着全球气候系统的平衡。 热盐环流是根据深层水体的年龄测算发现的。表层海水与深层海水大约每2000年循环一次。它控制着全球大洋约90%的水体，对地球气候系统起着至关重要的调节作用，且可能是触发气候突变的因素之一。 热盐环流的循环依赖海水中温度与盐度的差异，而全球变暖将会威胁到它的运转。因为全球变暖会直接导致北半球中高纬度地区冰川融水和降水大量增加，并使得北大西洋海水升温，这将会削弱北大西洋与赤道海水之间的温度和盐度差距，进而使得热盐环流减弱，甚至可能消失。这种情况一旦发生，庞大的洋流循环将会减弱，甚至崩溃，北半球中高纬度地区将急剧变冷，并导致全球气候发生紊乱。 ■查找资料，说出大西洋赤道附近表层海水的年平均温度和盐度分别是多少，北极地区表层海水的年平均温度和盐度分别是多少。 下载PDF

对气候的影响：暖流把暖水从较低纬度地区带到较高纬度地区，使所经地区空气变暖、变湿；寒流把冷水带回较低纬度地区，使所经地区空气变冷、变干，从而影响沿海地区的气候。一般暖流给其流经的地区带来温暖、湿润的气候，如北大西洋暖流是欧洲西部形成温暖多雨的温带海洋性气候的重要原因之一。与之相反，寒流一般给其经过的地区带来低温、干燥的气候。例如，澳大利亚西海岸和秘鲁太平洋沿岸荒漠环境的形成，与沿岸寒流的影响密不可分。 对海洋生物资源分布的影响：洋流对世界渔场的地理分布有着显著的影响。在寒暖流交汇的海区，海水受到扰动，可以把下层丰富的营养盐类带到表层，使浮游生物大量繁殖，浮游生物又为各种鱼类提供饵料，易形成较大的渔场。同时寒暖流的交汇之处也是鱼类游动的壁障，鱼类集中，易形成渔场。 对航海的影响：海轮顺着洋流航行比逆着洋流航行的速度要快得多。寒暖流相遇，容易形成海雾，影响海上航行。洋流每年从格陵兰或北冰洋带来数百座高大的冰山，这些冰山漂浮南下，有的进入海湾或北大西洋暖流中，严重威胁着海上的航运安全。 对污染的影响：洋流还可以把近海的污染物携带到其他海域，有利于近海污染物的扩散、稀释和净化，但同时也使污染范围扩大。 总之，洋流对其流经大陆沿岸的气候、海洋渔业以及航海业等多方面都有影响，从而深刻地影响着人们的生产和生活。 下载PDF

18世纪，从英国伦敦向西航行到美国的邮轮一般比从美国返回的时间慢两周左右，年复一年，人们也没有深究其中的原因。 美国人本杰明·富兰克林却根据邮船往来时间的差异，很快注意到其原因可能是有一股大规模的水体流动。他研究邮船的航海日志，访问捕鲸船的船长；还亲自横渡大西洋，沿途用水桶提水取样，测试、记录水温的变化，从而确定洋流的流向。他还与其他人合作，在原有的北大西洋海图上，画出了暖流的草图并经过多次校正，正式发表了墨西哥湾暖流图。 ■1.富兰克林是怎么解释横渡大西洋的邮轮往来时间的差异的？ ■2.富兰克林采用哪些方法来研究证明的？ 下载PDF

采用小组合作的方式，认识洋流的分布规律。每个小组准备一个较大的地球仪，小组成员在地球仪上的各个海区，用冷、暖两种色调的胶条，标出洋流的流向。小组成员合作填写表格，并总结洋流的分布规律。 下载PDF

从世界洋流的分布图上不难看出，洋流分布虽然很复杂，但还是有规律可循的。 ●在热带和副热带海区，形成了以副热带海区为中心的反气旋型大洋环流。赤道南北两侧的东南信风和东北信风，驱动赤道南北两侧的海水由东向西流动，形成赤道洋流。赤道洋流到达大洋西岸，受到陆地的阻挡，除一小股回头向东形成赤道逆流外，大部分沿海岸向纬度较高的海区流去，流入西风带后，在盛行西风影响下，转化为西风漂流。当它们到达大洋东岸时，又有一部分折向低纬，从而形成环流。这种大洋环流受盛行风和地转偏向力的影响，在北半球呈顺时针方向流动，在南半球呈逆时针方向流动。 思考：推测本格拉寒流对非洲西南海岸气候的影响。 ●在北纬45°～70°，分布着呈逆时针方向流动的气旋型大洋环流。西风漂流遇到陆地后分为两支，一支向高纬流去，到高纬地区后，受到极地东风的影响，海水沿西海岸流向低纬，到达北纬40°～50°进入西风带，转为西风漂流。这样便完成了气旋型大洋环流。 ●在南极大陆外围的海域分布着环绕地球一周的绕极环流。它由方向相反的两圈环流组成：紧靠南极大陆边缘在极地东南风的作用下形成自东向西绕极一周的环流，其范围较为狭窄；外围的大部分海域在盛行西风的作用下形成自西向东的绕极一周的西风漂流。在地转偏向力的影响下，两圈环流形成了海水的辐散带，从而引起深层海水的上升。 ●北印度洋海区，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。 读图：读图4-2-3，分析盛行风对洋流的影响。 下载PDF

海水总是在不停地运动着，海浪、潮汐和洋流是海水运动的主要形式。其中，洋流对自然地理环境的影响最为显著。盛行风是洋流形成的主要动力。在盛行风的作用下，表层海水随风漂动，并带动其下层的海水流动，在广阔的海洋中形成大规模的洋流。洋流的流向除受大气运动影响外，还会受到陆地形状和地转偏向力的影响。 洋流按成因可分为风海流、密度流和补偿流。盛行风吹拂海面，推动海水随风漂流，并且使上层海水带动下层海水流动，形成规模很大的洋流，叫作风海流。世界大洋表层的海流系统，按其成因来说，大多属于风海流。 不同海域海水温度和盐度的不同会使海水密度产生差异，从而引起海水水位的差异，在海水密度不同的两个海域之间便产生了海面的倾斜，造成海水的流动，这样形成的洋流称为密度流。密度流比风海流的深度大，所以深层海流一般是密度流。 当某一海区的海水减少时，相邻海区的海水便来补充，这样形成的洋流称补偿流。补偿流既可以水平流动，也可以垂直流动，垂直补偿流又可以分为上升流和下降流。总的来说，洋流的形成往往不是受单一因素影响的，是多种因素综合作用的结果。 下载PDF

1990年5月的一天，在美国华盛顿州海滩漫步的人们发现，大量的运动鞋向岸边漂过来。这些运动鞋来自何方？原来有一艘韩国的货轮在太平洋遭遇风暴，货轮上的集装箱受损，集装箱中的运动鞋散落到了太平洋上。 这些运动鞋为海洋研究者提供了很好的研究资料。他们从这些鞋子的漂流历程，推算出了太平洋中海水运动的方向和速度。研究者又根据推算资料做了一个计算机模型，用以推测更多的运动鞋到达岸边的时间和地点。正如模型所预测的情景，运动鞋被冲到了美国的俄勒冈州、加利福尼亚州和加拿大的海岸。这个模型同时也预测了这些运动鞋将向西横穿太平洋，到达夏威夷，那些没有下沉的鞋子还会漂回到韩国。 思考：1.这些运动鞋被哪些洋流推动漂流？ 2.海洋研究者根据哪些资料和数据来建立运动鞋漂流模型的？ 学习指南：描述洋流的分类。运用地图，说明世界洋流的分布规律。举例说明洋流对地理环境和人类活动的影响。 提示：在阅读时，将各种洋流的名称列成表，并描述洋流的形成原因。本节的主要概念是洋流。 下载PDF

洋流对气候的影响 暖流对沿岸地区气候起增温增湿的作用。例如，欧洲西部海洋性气候的形成，就直接得益于温暖的北大西洋暖流；也正是受其影响，位于北极圈内的俄罗斯西北部的摩尔曼斯克港终年不冻。寒流对沿岸地区气候起降温减湿的作用。例如，澳大利亚西海岸、秘鲁太平洋沿岸荒漠环境的形成，沿岸寒流起了重要作用。 洋流对渔场的影响 寒暖流交汇与上升流显著的海域，因水温的差异、上升流运动导致海水不稳定，营养物质上泛，表层海水中浮游生物丰富，鱼类生存条件好。世界著名的渔场大多形成于寒暖流交汇或上升流显著的海域，如北海道渔场、北海渔场、纽芬兰渔场、秘鲁渔场等。 洋流对航运的影响 洋流对航运具有显著影响，海轮顺洋流航行，航速较快，反之则较慢。 洋流对海洋环境的影响 洋流会将一个海域的污染物携带到其他海域，可以加快原污染海域的净化速度，但会扩大污染范围。 活动：历史上有麦哲伦那样伟大的环球航海家，现代也不乏航海探险者。21世纪初，我国一个帆船爱好者团队从上海出发，用1年时间完成了环球航行。 1.他们的环球航线经过了哪些洋流？哪些航程是顺流？哪些航程是逆流？ 2.如果充分考虑洋流对航行的影响，你能为他们的航线提出什么修改意见？说出你的理由。 下载PDF

世界洋流的分布虽然复杂，但还是有规律可循的。在南北半球的中低纬度海区，形成以副热带为中心的反气旋型大洋环流；北半球中高纬度海区，形成以副极地为中心的气旋型大洋环流；南纬40°附近海域，形成环球性西风漂流。赤道南、北两侧海域的海水，分别在东南信风和东北信风的吹拂下向西流动，形成南、北赤道暖流。到达大洋西岸时，受大陆轮廓的阻挡，一部分向东折回，形成赤道逆流；大部分海水在地转偏向力作用下沿海岸向中纬度海域流动，到达中纬度海域后受西风作用向东流动，形成西风漂流（如北太平洋暖流、北大西洋暖流、南半球中纬度海域的西风漂流）。在北半球，当西风漂流到达大洋东岸时，一部分向南运动，补偿赤道海域，另一部分则向北流往高纬度海区。 活动：读图4-2-4，完成下列任务。 1.观察中低纬度大洋东、西岸洋流性质的差异，归纳洋流流向与洋流性质的关系。 2.南纬40°附近海区洋流的分布与北半球同纬度海区相比有何不同？原因是什么？ 下载PDF

实验目的：理解风海流、补偿流和密度流的含义与形成过程。 实验器材：装满水的玻璃水槽，电吹风机，活动隔断板，蔬菜粒（将胡萝卜或青椒等蔬菜切成粒状）或其他替代物约50克，食盐适量，红、蓝墨水少许。 实验过程及思考： 1.风海流模拟实验。将蔬菜粒倒入水槽后，用电吹风（最弱挡）近水平吹动水面。观察并描述表层水的流动状况，想象海水在盛行风吹动下将形成哪些洋流。 2.补偿流模拟实验。用电吹风分别模拟离岸风和迎岸风在水槽两侧吹动水面。观察并描述水槽两侧垂直方向和水平方向上水的流动状况，思考在海洋中哪些洋流受到离岸风或迎岸风的影响。 3.密度流模拟实验。如图4-2-3，将隔水板插入水槽中间，在一侧加入红墨水和食盐，另一侧加入蓝墨水，待食盐充分溶解后抽出隔水板。观察并描述水槽中两部分水的流动状况，思考在海洋中哪些地方可能存在着密度流。 下载PDF