第五章海洋环流案例.ppt

第五章 海洋环流ocean circulation;What is Physical Oceanography?;; 海水大规模相对稳定的流动，是海水重要的普遍运动形式之一。 流速和流向比较稳定，少变；季节性变化不明显，流速一般为0.2 - 1海里； 规模宏大，宽度可达数十至上百公里，深200 - 300米。 ;世界洋流模式图;世界洋流分布规律;二、海流的认识与研究;中国玩具“鸭子舰队”漂流15年抵英国;“鸭子舰队”漂流历程示意：;2001年--在泰坦尼克号沉船地点发现玩具的踪影。 2003年7月至12月--玩具开始抵达美国新英格兰各州。加拿大和冰岛等海岸。 2007年6月：玩具遇上了围绕加勒比海到英国之间海域的 墨西哥湾暖流，开始浩浩荡荡地穿越大西洋， 最初从中国进口这批玩具的美国公司“The First Years”表示，愿意以每只100美元的高价将鸭子收回。同时，英国开始预测，“鸭子舰队”将于07年某时“入侵”英国海岸。 “鸭子能教你洋流的秘密”：2-4年为大部分玩具返回，也就是说，在北太平洋6800英里的洋流环绕路程中，绕一圈的平均时间是2.9年，平均速度每天6.9英里。 ;三、海流的分类：;风海流;三、海流的分类：;三、海流的分类：;三、海流的分类：;Currents in the Surface and Deep Oceans;风海流：是海水在风的摩擦力（切应力）作用下形成的水平运动。也称漂流。风力作用于海面时，可产生对海面的正压力和摩擦力，故风作用于海面时，可同时产生波浪运动和使海水向前运动的洋流。风海流开始运动后，受地转偏向力的影响，深海表面海流方向偏离原风向约45°左右，在北半球偏右，南半球偏左。;;密度流：密度流是由于海水密度差异而引起的海流。这是由于海水密度分布不均，使海区形成了压力梯度，在压力梯度力作用下，海水产生了流动。;;补偿流：海水具有连续性和不可压缩性的特点，某一海区的海水因风力或密度差异等原因流走后，相邻海区的海水就流来补充，称为补偿流。补偿流有水平的与垂直的。垂直补偿流又可分为上升流和下降流. ;;暖流：若洋流带来的海水温度比到达海区的水温高，这样的洋流叫暖流。如，由低纬流向高纬的洋流属于暖流。在洋流表示中，一般用→表示。 寒流：与暖流相反，若洋流所带来的海水温度比到达海区的水温低，就叫寒流。如，由高纬流向低纬的洋流属于寒流。一般用→表示。;中国沿岸流;地转流 ：不考虑海水的湍应力和其他能够影响海水流动的因素，这种水平压强梯度力与科氏力（对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移 ）取得平衡时的定常流动，称为地转流。 惯性流：又称余流。指引起湖流的外力停止后，在惯性力作用下仍沿一定方向流动的水流。其特点是具有时间性。当惯性力被各种摩阻力抵消时，惯性流也就消失了。;温盐海流 (又称输送洋流) ：海水在空间上存在着的温度和/或盐度的差异使密度发生变化进而导致深层海水的缓慢运动称为温盐海流。 温盐环流是一个大尺度的海洋环流，由温度及含盐度的差异所致。在北大西洋，环流的表面暖水向北流而深海冷水向南流，造成净热量向北输送。表面海水在位于高纬度的固定下沉区下沉。;五、洋流对地理环境的影响;海洋中的浮游生物随着洋流漂流，暖流和寒流相遇，有机物质十分丰富。因为寒暖流交汇，把热带和寒带的浮游生物混合在一起，使海水中有机营养物质大量增加，吸引着大批鱼群向这里集中寻饵，形成大渔场。 陆地上排放到海洋中的污染物质，可以被洋流扩散到别的海域，虽使污染范围扩大，但也能加快污染物净化的速度。;暖流对经过的沿海地区—— 寒流对经过的沿海地区——;北海道渔场;七、海流的表示法;流玫瑰图; 风海流---由风作用力而产生的海流。 密度流---水平密度分布差异所至。 补偿流---因某处的海水流失，相邻海区的 海水来补充而成。;八、影响和产生海流的力;地转偏向力;主要的两类驱动力;Solar heating;§5.2 风海流;成因：根据埃克曼风海流理论假定 海洋无限广阔，无所遮挡； 海水密度均匀，且不可压缩； 具稳定的风向； 在以上三个条件下，风力能形成恒定的海流。 可分为深海风海流(漂流)、浅海风海流。 ;风;Application to a Non-rotating Earth;;Winds;;“漂流理论”——Ekman Transport;;结论二： 自表层向下，风海流的方向偏角逐渐增大，直到流向与表层流向相反为止。 原因： 下层海水流动动力为上层海水流动对下层海水的摩擦作用。由于地转偏向力作用，下层海水流动方向相对于上层海水发生偏离，直到下层与上层流动方向相反，由于两层间摩擦力相