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玩轉(zhuǎn)地理 | 灣流,你往哪里流?

 hjh2004 2021-07-14

洋流,又稱海流,是指海洋中沿一定方向大規(guī)模流動(dòng)的海水。形象地講,洋流就是海洋中以水平流動(dòng)為主的“河流”。海水的流動(dòng)(海流),主要是受風(fēng)力、大氣壓力變化(氣壓梯度力)、引潮力、地轉(zhuǎn)偏向力(科里奧利力)和湍流摩擦力等作用。此外,海底地形、海岸輪廓和島嶼等也會(huì)對(duì)洋流造成一定的影響。

全球的大洋環(huán)流,促進(jìn)了高低緯度間熱量的輸送和交換,對(duì)全球熱量平衡具有重要意義。洋流對(duì)流經(jīng)海區(qū)的沿岸氣候(暖流增溫增濕,寒流降溫減濕)、海洋生物分布和漁業(yè)生產(chǎn)(寒暖流交匯或上升補(bǔ)償流,海水?dāng)_動(dòng),下層營(yíng)養(yǎng)鹽類帶到表層,利于浮游生物繁殖)、航海(洋流可為航海提供輔助動(dòng)力,但寒流及寒暖流交匯時(shí)易形成海霧,對(duì)海上航行有所影響)等都有影響,這種影響又在深刻地影響著人們的生產(chǎn)和生活。

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根據(jù)成因分,可分為風(fēng)海流(大氣運(yùn)動(dòng)和近地面風(fēng)帶,是海洋水體運(yùn)動(dòng)的主要?jiǎng)恿?/strong>。盛行風(fēng)吹拂海面,推動(dòng)海水隨風(fēng)漂流,并且使上層海水帶動(dòng)下層海水流動(dòng),形成規(guī)模很大的洋流。例如,南北半球盛行西風(fēng)和信風(fēng)所形成的洋流)、密度流(由于各個(gè)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(dòng)。例如,連接地中海與大西洋的直布羅陀海峽就形成了密度流)和補(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,而由相鄰海區(qū)的海水來(lái)補(bǔ)充,這樣形成的洋流,稱為補(bǔ)償流。補(bǔ)償流有水平、垂直兩種。垂直補(bǔ)償流又分為上升流和下降流。例如,秘魯附近的海區(qū)就有上升流)。

行星風(fēng)系是全球洋流系統(tǒng)的主要塑造者,即洋流形成最主要的原因是由于長(zhǎng)期定向風(fēng)的風(fēng)力推動(dòng)按海流的溫度與其流經(jīng)區(qū)海水溫度相比較,又可把海流分為暖流(比流經(jīng)區(qū)海水溫度高的洋流)和寒流(低于流經(jīng)海區(qū)的海水溫度)。暖流往往從低緯流向高緯,寒流一般從高緯流向低緯。

墨西哥灣暖流(灣流)是副熱帶環(huán)流中的重要組成部分,也是世界上最強(qiáng)大的一支洋流。它的形成與大西洋上空的大氣環(huán)流直接相關(guān)。在大西洋赤道附近,南北半球的信風(fēng)推動(dòng)著赤道南北兩側(cè)的海水自東向西流動(dòng),形成赤道暖流,在到達(dá)大陸東岸(大洋西岸)后,受到美洲大陸的阻擋,分為南、北兩支,大部分沿海岸向較高緯度流去(此外,還有一小股海水回頭向東形成赤道逆流),向南的一支沿南美洲海岸南下形成巴西暖流。

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其中,向北的一支流至安的列斯群島(屬于西印度群島,在加勒比海)附近,稱為安的列斯洋流。安的列斯洋流大部分轉(zhuǎn)向西北,小部分與北上的圭亞那暖流匯合,向西穿過(guò)小安的列斯群島,進(jìn)入加勒比海。然后,這股匯合起來(lái)的洋流通過(guò)尤卡坦海峽(墨西哥灣和加勒比海之間的海峽),注入了墨西哥灣,經(jīng)過(guò)墨西哥灣時(shí)海水溫度進(jìn)一步升高。

最后,這股暖流在繞灣一周后,從佛羅里達(dá)海峽(美國(guó)佛羅里達(dá)半島與古巴島、巴拿馬群島之間的海峽)流出,并與自東南而來(lái)的安的列斯暖流的大部匯合,形成了著名的墨西哥灣暖流。灣流在40°N附近進(jìn)入西風(fēng)帶,受西風(fēng)的作用,折向東呈扇形展開(kāi),即為北大西洋暖流。它的大部分通過(guò)不列顛群島與冰島之間,繼續(xù)向東北流入挪威海,注入北冰洋。北大西洋暖流的“小股勢(shì)力”在伊比利亞半島附近向南沿歐、非海岸南下,形成加那利寒流,到佛得角群島附近與北赤道暖流首尾相接,構(gòu)成了順時(shí)針?lè)较虻沫h(huán)流。

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灣流,是世界上最強(qiáng)大的暖流,它的寬度達(dá)43—108海里(1海里約為1.852千米),深度為200—700米,每小時(shí)流速3—4海里,水溫約在24℃左右。灣流之所以勢(shì)力大而且水溫高,是與其形成條件分不開(kāi)的。灣流的水源大部分來(lái)自赤道附近,水溫很高。同時(shí),灣流匯集、輸出的中轉(zhuǎn)站是墨西哥灣,處于副熱帶高氣壓帶控制下,平均水溫高達(dá)27—28℃,它使灣流增加了熱量。

由于墨西哥灣水位高于附近的大西洋洋面,而水流的出口只有一個(gè)寬約80—150千米的佛羅里達(dá)海峽。因此,狹管效應(yīng),加快了洋流的通過(guò)速度。當(dāng)接近切薩皮克灣(美國(guó)東海岸中部,是大西洋由南向北伸入美洲大陸的海灣)時(shí),來(lái)自馬尾藻海的(小)洋流加入,使流量加大到每秒7500一9000立方米,幾乎是世界另一支強(qiáng)大暖流——日本暖流(黑潮)的兩倍。

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灣流以它強(qiáng)大的勢(shì)力,帶著充足的熱量,沿北大西洋東緣北上,給其流經(jīng)區(qū)大陸沿岸帶來(lái)一定的熱量和降水。因此,歐亞大陸的西岸的氣溫比東岸高得多,最冷月(1月)0℃等溫線在大陸東岸位于35°N附近,在西岸卻沿挪威海岸北上,直至北極圈內(nèi),東西相差30個(gè)緯度。

其中,處于北極圈內(nèi)的(俄羅斯)摩爾曼斯克港(70°N),由于灣流(北大西洋暖流)的影響,成為世界上緯度最高的不凍港。灣流的暖濕水汽也向陸上輸送,在西風(fēng)環(huán)流作用下深入歐洲,成云致雨。因此,歐洲西岸(溫帶海洋性氣候),終年濕潤(rùn),年平均降水量可達(dá)1000毫米。

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注意:“灣流”多指從墨西哥灣發(fā)源的洋流,但是對(duì)于“灣流”所包括的范圍,各方莫衷一是。一般來(lái)說(shuō),灣流是指南赤道暖流的北支西北流經(jīng)安的列斯群島,同北赤道暖流的一部分匯合,進(jìn)入墨西哥灣,后從佛羅里達(dá)海峽流出,與安的列斯洋流匯合,沿北美洲東岸自西南向東北而上,在40°W附近,灣流延伸向東,至歐洲西北沿岸,最后經(jīng)挪威海,進(jìn)入北冰洋的整個(gè)暖流系統(tǒng)。

實(shí)際上,灣流系統(tǒng)可分為3個(gè)組成部分:一是系統(tǒng)的主體段,即從美國(guó)東岸哈特勒斯角(北卡羅來(lái)納州外灘群島哈特拉斯島上的岬角)向東至紐芬蘭淺灘(加拿大紐芬蘭島之東南方的一個(gè)海底高原)流勢(shì)最盛的一段洋流,即墨西哥灣暖流;哈特勒斯角以南為起始段,稱為佛羅里達(dá)暖流;紐芬蘭淺灘以東為延續(xù)段,稱為北大西洋暖流。

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