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本文由羊羊的地理教室首發(fā)，如轉(zhuǎn)載請注明出處 作者 山竹 | 審稿 星辰 這個“溫鹽環(huán)流”是什么？為何會有如此大的威力？ 今天的文章將帶大家了解：
 01 風(fēng)海流：盛行風(fēng)吹拂海面，推動海水隨風(fēng)漂流，使上層海水帶動下層海水流動，形成的大規(guī)模洋流。 密度流：由于各個海區(qū)的水溫、鹽度不同，導(dǎo)致海水密度分布不均，引起海水的流動。 補(bǔ)償流：由風(fēng)力和密度差異所形成的洋流，使出發(fā)海區(qū)的海水減少，由相鄰海區(qū)的海水補(bǔ)充而形成的洋流。 圖源：匠心地理 什么是溫鹽流？溫鹽流=溫（溫度）+鹽（鹽度）+流（洋流） 溫鹽流是一種由于海水溫度和鹽度的空間差異，造成海水密度分布不均，從而引起的海水運(yùn)動。 所以溫鹽流就是密度流。 在密度流中，表層海水從密度小的區(qū)域流向密度大的區(qū)域，深層海水則是從密度大的區(qū)域流向密度小的區(qū)域。所以準(zhǔn)確判斷哪個區(qū)域的海水密度大，就成為了其中的關(guān)鍵。 海水密度受溫度和鹽度影響：海水溫度越高，密度越低；海水鹽度越高，密度越高。而影響海水溫度和鹽度變化的原因有很多，包括太陽輻射、氣溫、蒸發(fā)降水、海水結(jié)冰等等。 （本文首發(fā)于公眾號：羊羊的地理教室） 02 溫鹽流就是密度流，但溫鹽環(huán)流，其實是溫鹽流和風(fēng)海流連接成的“環(huán)”。 這個全球性的閉合環(huán)流在低緯和高緯間輸送著物質(zhì)和能量，所以又被稱為“大洋輸送帶”（great ocean conveyor belt）。 圖源：《海洋：深水探秘》 要強(qiáng)調(diào)的是，這個環(huán)流是立體的，什么意思呢？具體來看下面這個視頻↓
來源：NASA 03  溫鹽環(huán)流的形成和分布Q：溫鹽環(huán)流是如何形成的？ 我們以溫鹽環(huán)流中最著名的北大西洋溫鹽環(huán)流為例進(jìn)行講解。 （本文首發(fā)于公眾號：羊羊的地理教室） ①由風(fēng)力驅(qū)動的墨西哥灣暖流把來自赤道的溫暖海水帶往北大西洋，途中海水釋放出熱量，溫度下降，密度增大。 ②北大西洋海水結(jié)冰導(dǎo)致部分鹽分析出，加大未結(jié)冰海水的鹽度，也使海水密度增大。 ③在北大西洋地區(qū)，密度較大的海水下沉到大洋深處，并轉(zhuǎn)而掉頭向南流動，便形成北大西洋溫鹽環(huán)流。 Q：北大西洋溫鹽環(huán)流繼續(xù)向南發(fā)展，會流向哪里？ 早在1987年，美國學(xué)者Broecker就提出了全球溫鹽環(huán)流輸送帶的概念圖。 Broecker的全球溫鹽環(huán)流輸送帶概念圖，僅為雛形，許多環(huán)節(jié)有待證實 如圖所示，紅色線條表示表層的風(fēng)海流，藍(lán)色線條表示深層的溫鹽流。表層海水在北大西洋沉入深海后一路向南，在南極地區(qū)繞極而流，隨后分為兩支，分別在印度洋和北太平洋上翻到海表，再繞過非洲南部從大西洋北上，形成一個閉合輸送帶。 04 溫鹽環(huán)流的影響溫鹽環(huán)流跨越全球，在低緯和高緯間輸送著物質(zhì)和能量，對于地理環(huán)境有著積極的影響。 ①將低緯的熱量輸送到高緯，維持全球氣候系統(tǒng)的能量平衡。 我們知道，對于全球氣候系統(tǒng)來說，低緯接收的太陽輻射過剩，而高緯接受的輻射不足，如果高低緯之間沒有能量的輸送，低緯就會越來越熱，高緯也會越來越冷。溫鹽環(huán)流通過冷、暖水流的流動，和大氣環(huán)流一起，平衡了高低緯度的能量收支差異。 ②給北歐、北美東部等地區(qū)補(bǔ)充熱量和水汽，利于人類生存。 溫鹽環(huán)流中的北大西洋暖流從低緯流向高緯，給沿岸的北歐、北美東部等地區(qū)帶去熱量和水汽，使當(dāng)?shù)夭恢劣谀敲春涓稍?，更適宜人類的生存。
北大西洋暖流給沿岸增溫增濕，使溫暖濕潤的海洋性氣候延伸到高緯度的北歐地區(qū) 了解了溫鹽環(huán)流的成因、分布和影響，現(xiàn)在你能回答最開始提出的問題了嗎？ Q：全球變暖為什么會導(dǎo)致溫鹽環(huán)流中斷？ ①氣候變暖會加速北大西洋附近冰川和海冰的融化，從而降低海水的鹽度。 ②氣候變暖可能使中高緯的降水量增加。 ③氣候變暖還可能導(dǎo)致海面升溫。 總之，這些過程都會導(dǎo)致北大西洋的表層海水鹽度降低，溫度升高，從而密度減小，海水下沉減弱，溫鹽環(huán)流減緩甚至停滯。 （本文首發(fā)于公眾號：羊羊的地理教室） Q：溫鹽環(huán)流中斷為什么會引起高緯度地區(qū)氣溫降低？ 沒有了溫鹽環(huán)流，來自低緯度的熱量將無法被傳送到高緯度地區(qū)，高緯度地區(qū)就會變得異常寒冷。由此可見，溫鹽環(huán)流其實是全球變暖的一種負(fù)反饋機(jī)制。 不過，雖然這一過程在科學(xué)理論上可行，但電影《后天》中的情節(jié)卻很難發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，過去30年里，盡管北大西洋海水的溫鹽特性顯著變化，但溫鹽環(huán)流的強(qiáng)度是相對穩(wěn)定的。這說明溫鹽環(huán)流的變化十分滯后和緩慢，而且它的變化再影響到氣候也要再過幾十年，所以電影中短短幾天全球范圍急劇降溫是不可能實現(xiàn)的。 05 來做題吧溫鹽環(huán)流是一個依靠海水的溫度和鹽度驅(qū)動的全球洋流循環(huán)系統(tǒng)。北大西洋溫鹽環(huán)流是以風(fēng)力驅(qū)動的海面水流將赤道的暖流帶往北大西洋，在高緯度海域受密度的影響下沉到海底，深層海水向南返程流動。全球變暖將會威脅該環(huán)流的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至可能導(dǎo)致其停滯。讀北大西洋溫鹽環(huán)流示意圖，完成下面小題。 1.C 根據(jù)材料中溫鹽環(huán)流的定義判斷，溫鹽環(huán)流在大洋中普遍存在，因此不只對大西洋產(chǎn)生影響，A錯誤；溫鹽環(huán)流是由溫度和鹽度變化引起海水密度差形成的，深層海水中溫度和鹽度的遞變幅度不會太大，因此密度差變化幅度小，海水在深層流速較慢，B錯誤；海水溫度和鹽度的變化主要是由于海表太陽輻射不均及降水引起的，因此驅(qū)動力來源于海表，C正確；在北大西洋凈熱量是向北輸送，但是溫鹽環(huán)流不僅僅存在于北大西洋中，D錯誤。故選C。 2.B 海水下沉，是因為密度增加，而密度增加可能是由于鹽度升高，或溫度降低。A，海水結(jié)冰導(dǎo)致鹽分析出，海水鹽度升高；C，洋流在向北流時水分蒸發(fā)，會使海水鹽度升高；D，海水北上不斷向大氣釋放熱量使海水溫度降低。以上都會導(dǎo)致海水密度增加，所以排除ACD。降水多蒸發(fā)少，則海水鹽度減小，密度減小，所以B不可能是海水下沉的原因。故選B。 3.A 全球變暖背景下，海水溫度升高，溫鹽環(huán)流減弱，則表層海水下沉減弱，深層洋流減弱，同時海水北上也減弱，即墨西哥灣暖流、北大西洋暖流勢力減弱。由暖流對氣候的影響可知，這會導(dǎo)致北美東部地區(qū)氣溫降低、降水減少；歐洲西部沿海地區(qū)水溫降低；北海漁場漁業(yè)資源減少。故本題正確答案為A。 參考文獻(xiàn)： 周天軍, 王紹武, 張學(xué)洪. 大洋溫鹽環(huán)流與氣候變率的關(guān)系研究:科學(xué)界的一個新課題[J]. 地球科學(xué)進(jìn)展, 2000(06):654-660. 宋亞芳,丁一匯. 溫鹽環(huán)流與氣候突變[N]. 中國氣象報,2004-06-19. 閆慧, 李中軒, 陳杰. 溫鹽環(huán)流對氣候突變的影響[J]. 許昌學(xué)院學(xué)報, 2011(05):103-106. 王曉凡.認(rèn)識熱鹽環(huán)流.中國科學(xué)院,2016-02-26.http://www.iap.cas.cn/kxcb/kpwz/201602/t20160226_4537528.html 朱漢斌,侯瑤.研究揭示北大西洋溫鹽與海洋環(huán)流間并非同步變化[N].中國科學(xué)報,2020-11-30.http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/11/449322.shtm |
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溫鹽環(huán)流路線圖，走完需要幾千年時間
