大洋环流系统及其影响

（一）世界大洋表层环流系统

大气与海洋之间处于相互作用、相互影响、相互制约之中，大气在海洋上获得能量而产生运动，大气运动又驱动着海水，这样多次的动量、能量和物质交换，就制约着大气环流和大洋环流。海面上的气压场和大气环流决定着大洋表层环流系统。

1.大洋表层环流模式

大洋表层环流与盛行风系相适应，所形成的格局具有以下特点：

①以南北回归高压带为中心形成反气旋型大洋环流；②以北半球中高纬海上低压区为中心形成气旋型大洋环流；③南半球中高纬海区没有气旋型大洋环流，而被西风漂流所代替；④在南极大陆形成绕极环流；⑤北印度洋形成季风环流区。

2.世界大洋表层反气旋型大洋环流

反气旋型大洋环流，分布在南北纬50度之间，并在赤道两侧成非对称出现。在东南信风和东北信风的西向风应力作用下，形成了南、北赤道洋流（又称信风漂流）。其基本特点：从东向西流动，横贯大洋，宽度约2000千米，厚度约200米，表面流速为20～50厘米/秒，靠近赤道一侧达50～100厘米/秒，个别海区可达160～200厘米/秒；由于赤道偏北，所以信风漂流也偏北（但印度洋除外），因此赤道洋流并不与赤道对称。它对南北半球水量交换起着重要作用，特别是大西洋，南大西洋的水可穿过赤道达北纬10度以北，并与北大西洋水相混合。

赤道洋流遇大陆后，一部分海水由于信风切应力南北向分速分布不均和补偿作用而折回，便形成了逆赤道流和赤道潜流。逆赤道流与赤道无风带位置相一致，其基本特征是：从西向东流动，一般流速为40～60厘米/秒，最大流速可达150厘米/秒，为高温低盐海水。赤道潜流位于赤道海面以下，流动于南纬2度到北纬2度之间，轴心位于赤道海面下100米处，轴心最大流速约100～500厘米/秒。

在赤道洋流和赤道潜流海区，表层水以下都存在着温度和盐度的跃层。这两支洋流都是暖流性质。赤道洋流遇大陆后，另一部分海水向南北分流，在北太平洋形成黑潮；在南太平洋形成东澳大利亚洋流；在北大西洋形成湾流；在南大西洋形成巴西洋流；在南印度洋形成莫桑比克洋流。

这些洋流都具有高温、高盐、水色高、透明度大的特点。其中最著名的暖流有黑潮和湾流。这两支洋流西向“强化”明显，流势强大。黑潮起源于吕宋岛以东海区，其水源一部分来自北赤道流，一部分来自北太平洋西部亚热带海水，流经我国台湾地区一带，东到日本以东与北太平洋西风漂流相接。

黑潮、东澳大利亚洋流、湾流、巴西洋流、莫桑比克洋流，受地转偏向力的影响，到西风带则转变为西风漂流。西风漂流与寒流之间，形成一洋流辐聚带，叫做海洋极锋带。极锋带两侧海水性质不同，冷而重的海水潜入暖而轻的海水之下，并向低纬流去。

南半球因三大洋面积彼此相连，风力强度常达8级以上，所以西风漂流得到了充分的发展，从南纬30度一直扩展到南纬60度左右，表层水层厚度可达3000米，平均速度为10～20厘米/秒，流量2亿米/秒。西风漂流遇大陆后分成南北两支，向高纬流去的一支成为暖流（北半球）；向低纬流去的一支成为寒流，并以补偿流的性质汇入南北赤道流。这样就形成了大洋中的反气旋型环流系统。属于这类寒流的有：北太平洋的加利福尼亚寒流，南太平洋的秘鲁寒流；北大西洋的加那利寒流，南大西洋的本格拉寒流；南印度洋的西澳大利亚寒流等。

3.世界大洋表层气旋型大洋环流

气旋型大洋环流分布在北纬45度～70度。在大洋东侧，为从西风漂流分出来的暖流，属于这类洋流有：北太平洋阿拉斯加暖流和北大西洋暖流。其表层水一般厚度为100～150米。在大洋西侧为从高纬向中纬流动的寒流，它是极地东北风作用下形成的。属于这类寒流有：北太平洋的亲潮和北大西洋的东格陵兰寒流。其水层厚度可达150米，其水文特征是低温、低盐、密度大、含氧量多。

4.北印度洋季风漂流

三大洋中唯有北印度洋特殊，在冬、夏季风作用下形成季风漂流。冬季，北印度洋盛行东北季风，形成东北季风漂流；夏季，北印度洋盛行西南季风，形成西南季风漂流。(www.xing528.com)

5.南极绕极环流

南极绕极水是世界大洋中唯一环绕地球一周的表层大洋环流。它具有许多独特性质，因此有人把它称为“南极洋”、“南极海”。依水温变化规律不同，南极洋可分为两个海区：①从南极大陆到南极辐聚线间的海区，称为南极海区，其表层水温较低；②从南极辐聚线到亚热带辐聚线间的海区，称为亚南极海区。南极表层水形成于高纬海区，在极地东风作用下，形成一个独特的绕极西向环流；但是大部分南极海中仍然以西风漂流为主。南极绕极环流的特点是低温、低盐，冬季大部分水温在冰点左右，盐度为3.4%～3.45%。南极绕极环流流量相当于世界大洋中最强大的湾流和黑潮的总和，但流速仅为其的1/10。

（二）世界大洋深层环流系统在大洋深层环流系的垂直结构中，可分出暖冷两种环流系统和5个基本水层（表层、次层、中层、深层和底层）

1.暖水环流系统和冷水环流系统

大洋经向暖水环流分布的范围在南北纬40度～50度，从海洋表面到600～800米深。其水文特征是：垂直涡动、对流较发达，温度、盐度具有时间变化，受气候影响明显，水温较高，所以称为暖水环流。在暖水环流中因有明显的温度、盐度和密度跃层存在，所以，暖水环流又可分出表层水和次层水两种。

大洋经向冷水环流全部分布在大洋深处，从两极大洋表面一直伸展到大洋底部。其水文特征是：垂直紊动不发达，洋流主要作缓慢的水平流动。由于它源于高纬海区，所以水温低、盐度小，成为冷水环流。在冷水环流中，依海水运动特征和温度、盐度垂直分布规律的不同，又可分为中层水、深层水和底层水。

2.表层水、次层水和中层水的环流

表层水一般达到的深度为100～200米，由于大气的直接相互作用，该层的温度和盐度的季节性变化较大。次层水为表层水以下，到300～400米深度（个别海区达500～600米）。中层水为次层水以下，到800～1000米深度（个别海区可达1500米）。它不受季节性变化影响，但它同表层水一起参与了风产生的表层环流，通常环流速度随深度增加而减小。

表层水、次层水和中层水的共同特点是：从大洋表面到1000米深，都明显地存在着反气旋型环流，就是由地转偏向力所决定的。从北纬40度到南纬50～60度，这三层水共同特点是，温度较高，盐度较大，密度较小；在北纬40度以北，这三层水的特点是，温度较低，盐度较小，密度较大；在南纬60度以南，其特点是温度最低，盐度最低，密度最大。次层水主要是由于亚热带辐合区表层水下沉和冬季对流作用下形成的；中层水是由亚热带辐合区和高纬表层水下沉混合而成。

3.深层水的环流

中层水以下，到4000～5000米深为深层水，其形成主要是热盐环流。环流形态与以上3层水有显著不同，成为独立的环流系统。深层水的运动据计算和新近的直接观测表明，在整个大洋范围内不是均匀扩展的，而是如同上层海流一样，倾向于汇集在大洋盆地的西部。深层水特征是：中低纬区水温为1.5℃～3.0℃，盐度为3.46%～3.5%，密度较小；高纬区水温低，盐度小，密度大；南北极附近的海区中，2000米以下的水温为-1℃～-0.01℃，盐度小于3.5%，密度大。深层水来源于南极底层和格陵兰东南部海区的深层水，形成了巨大的深层绕球性的纬向环流。在非洲好望角南端和新西兰南端这一环流的一部分水，分别流入印度洋和太平洋。

4.底层水的环流

底层水位于深层水之下，遍布于大洋海底之上。底层水来源于南极大陆和北冰洋附近。发生在南极海区的底层水，称为南极底层水。

它主要是形成于威德尔海和南极大陆架海区，其水温低达-1.9℃，密度大。所以易下沉形成底层水，其水量可达10立方米/秒，然后沿大陆坡流入太平洋、大西洋和印度洋，并可越过赤道进入北半球，在大西洋可达北纬45度，在印度洋可达孟加拉湾和阿拉伯海，在太平洋可达阿留申群岛。北极底层水形成于格陵兰附近的北极海区，水温在-1.4℃，密度也大，有利于底层水的形成。形成后经冰岛与法罗群岛间的海槛以及丹麦海峡流出，但因这些海区水深小于1000米，所以北极底层水不能大量地流入大西洋。

综上所述，世界大洋环流体系由表层（包括次表层水）环流、中层环流、深层环流和底层环流所组成。表层环流系统主要是风成环流。中层水、深层水和底层水均为热盐环流。表层水、次层水、中层水、深层水和底层水在其运动过程中，进行着全球性的大量交换与循环，这构成了世界大洋中统一的环流体系。