海洋中除了由引潮力引起的潮汐运动外,海水沿一定途径的大规模流动。引起洋流运动的因素主要动力是风,也可以是热盐效应造成的海水密度分布的不均匀性。前者表现为作用于海面的风应力,后者表现为海水中的水平气压强梯度力。加上地转偏向力的作用,便造成海水既有水平流动,又有垂直流动。其中盛行风是风海流的主要动力。
洋流按成因分为风海流(风力)、密度流(不同海域海水温度、盐度不同)和补偿流(当某一海区的海水减少时,相邻海区的海水便来补充)。
(1)风海流:盛行风长期作用于海面所形成的稳定流,叫风海流。盛行风吹过海面时,风对海面的摩擦力以及风对海浪迎风面施加的压力,迫使海水向前移动,表面海水一旦开始流动,地转偏向力和摩擦力便马上开始发生作用。表面海流在风力、地转偏向力和下层海水的摩擦力取得平衡时就是风海流。世界多数洋流属此类。例如,南北半球盛行西风和信风所形成的洋流。
(2)密度流:由于海水密度的水平方向的不均匀分布引起等压面倾斜而产生的海流,叫密度流,换句话说,密度流是海水本身的密度在水平方向上分布的差异引起的。海水的密度取决于海水的温度、盐度和压力,在水平方向上的分布因地而异。例如,某一海区由于接受太阳的热量多而温度升高,体积膨胀,密度变小,海面会稍稍升高;在另一海区接受的太阳热量少,密度相对变大,水温变低,体积缩小,从而海面相对变低些。
两个海区间海面及其以下各层等压面产生不同程度的倾斜,即海水内部任意一个水平面上压力都不相同。在水平气压梯度力的作用下,海水从压力大的地方向压力小的地方流动。一旦海水开始流动,地转偏向力立即发生作用,把本应顺水平气压梯度力方向流动的海水拉向右偏(北半球),直到地转偏向力与水平气压梯度力大小相等、方向相反时,海流便沿着等压面与等热面的交线流动了,海流以等速前进,这时的海流,叫密度流。例如,直布罗陀海峡两侧形成的海水运动即属此类。
(3)补偿流:由于海水具有连续性和不可压缩性,一个地方的海水流走了,相邻海区的海水就会流过来补充,这样就产生了补偿流。例如,由于离岸风的吹送,表层海水离岸而去,形成离岸流,邻近海区的海水就会流来补偿海水的缺失,形成沿岸补偿流;同时下层海水也上升到海面,来补偿离岸流去的海水,形成上升补偿流。
当表面流遇到海岸或岛屿阻挡时,海流在水平方向上发生分流,在垂直方向上便产生了下降流和底层流。
一、气候
暖流具有增温增湿的作用,寒流具有降温减湿的作用。
1、当沿岸暖流经过时,大陆会变得温和湿润,比如欧洲西部有北大西洋暖流经过,因此当地为温带海洋性气候,温暖湿润。
2、当沿岸寒流经过时,大陆会变得寒冷干燥,例如美国的西海岸地区,有一条狭长的沙漠地带,这是由于有加利福尼亚寒流经过,对沿岸气候有降温减湿的作用。
二、海洋运输
1、轮船在顺着洋流航行时,就像顺风一样,可以节约燃料。反之,逆着洋流航行,会加大燃料的消耗。
2、当寒流和暖流相遇,则会像之前讲过的天气系统一样,成云致雨,产生海雾,阻碍轮船航行的视线。例如在大西洋北部,常年有海雾盛行,这是因为墨西哥湾暖流与拉布拉多寒流在此相遇。
3、洋流会从北极地区携带海冰,对轮船的航行安全造成了很大的威胁。
三、海洋环境
随着经济的发展,越来越多的白色垃圾产生,很多都被丢弃到了海里,表面上消失的无影无踪。但实际上,随着洋流,它们会像漂流瓶一样,四处扩散,污染全球。
四、海洋生物
1、渔场产生的原因:寒暖流交汇,海水受到扰动,海洋下层的营养盐类被带到了海洋表层,有利于浮游生物大量繁殖,为鱼类提供了充足的饵料。另外,离岸的东南信风,也会将表层海水吹拂,使得深层的海水上涌,带来大量的营养物质到海洋表层,为鱼类提供饵料。
2、四大渔场:纽芬兰渔场——北美洲东部的加拿大,拉布拉多寒流与墨西哥湾暖流交汇;北海道渔场——亚洲东部的日本,千岛寒流与日本暖流交汇;北海渔场——欧洲西部,东格陵兰寒流与北大西洋暖流交汇;秘鲁渔场——南美洲西部的秘鲁,强劲的东南信风,带走了表层的海水,使得深层海水上涌并带来了饵料。
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