第七章 海流观测（6学时）.ppt

第七章 海流观测 重点掌握： 海流观测的意义 海流观测基本方法及要求 海流观测时间长短的选择 影响海流误差分析 一般了解： 直读式海流计 潮汐的误差分析、公式推导 海水大体上以恒速朝着一定方向大规模的水平流动称为海流，形象地说，海流就是海洋中的“河流”。海流有的在表层，流速从几厘米每秒到３００厘米每秒。深层海流的速度则在１０厘米每秒以下。引起海流的基本因素可以是风，也可以是热盐效应造成的海水密度分布的不均匀性。世界大洋表层的主要海流首尾相接构成了几个独立的环流系统，叫大洋环流。来自赤道附近温暖海区的北赤道流抵达大洋西岸时，大部分向北流，成为沿大洋西岸的强劲暖流，北半球从赤道海域得到的热量，有一半是靠它输送的。北大西洋流和北太平洋流自西向东流到东岸，再从较寒冷的海区折向南流入较低纬度处，形成较大的寒流。暖流区域，空气潮湿，雨量充沛；寒流区域，湿度减小，降雨也少。暖流和寒流交汇处，浮游生物丰富，鱼虾成群，因而这些地区都是有名的渔场。 海水运动是乱流、波动、周期特性潮流与稳定的“常流”综合作用结果。这些流动具有不同尺度、速度与周期，并且随风、季节和年份而变。其强度一般由海表面向深层递减。 所讲的海流观测主要是指海水运动空间尺度较大（大于5km）、时间尺度较长（周期超过12h）的运动，其中包括潮流和常流（余流）两个部分。因此，乱流与波动排除在外。 潮流是伴随着潮汐涨落现象所作的周期性变化的海水流动。它是由月亮与太阳的引潮力引起的。在一昼夜时间内，其变化周期有半日和全日两种。 海流是海水大规模相对稳定的流动，它是海水的普遍运动形式之一。它象人体的血液循环一样，把整个世界大洋联系在一起，使整个世界大洋得以保持其各种水文、化学要素的长期相对稳定。 海洋里有着许多海流，每条海流终年沿着比较固定的路线流动。海洋里那些比较大的海流，多是由强劲而稳定的风吹刮起来的。这种由风直接产生的海流叫作风海流，也有人叫作漂流。由于海水密度分布不均匀而产生的海水流动，称为密度流。也叫梯度流或地转流。海洋中最著名的海流是黑潮和湾流。 黑潮是沿着北太平洋西部边缘向北流动的一支强西边界海流，它因水色深蓝似黑色而得名。相对于所流经的海域来说，它具有高温、高盐的特征。黑潮起源于菲律宾东南，是北赤道流的一个向北分支的延伸。主流沿巴士海峡东侧北上，经台湾东岸苏澳至与那国岛之间进入东海，然后沿东海陆架边缘与陆坡毗连区域流向东北，至奄美大岛以西约北纬29°、东经128°附近折向东，经吐噶喇和大隅海峡离开东海返回太平洋，并沿日本南岸东流。其中在琉球群岛附近，黑潮分出一支来到中国的黄海和渤海。位于渤海的秦皇岛港冬季不封冻，就是受这股暖流的影响。 黑潮与气候关系密切。日本气候温暖湿润，就是受惠于黑潮环绕。我国青岛与日本的东京、上海与日本九州，纬度相近，而气候却差异不少。当青岛人棉衣上身时，东京人还穿着秋装；当上海已是昨夜西风凋碧树时，九州的亚热带植物依然绿叶扶疏。这是因为，海洋暖流对大气有直接影响。据科学家计算，1立方厘米的海水降低1℃释放出的热量，可使3000多立方厘米的空气温度升高1℃。而海又是透明的，太阳辐射能传至较深的地方，使相当厚的水层贮存着热量。假若全球100米厚的海水降低1℃，其放出的热能可使全球大气增加60℃！ 黑潮在东海的途径终年比较稳定，它相当于100或200米层上的温度水平梯度最大的地带。可以用100米层上的20℃等温线或200米层上的18℃等温线来表征。 黑潮以流速强、流幅窄和厚度大而著称。吕宋岛附近海域的最大流速有2节，在巴士海峡和台湾以东，其流速为3节或以上。进入东海后，流速有所减小，通常为1—2节，至北纬26°30′、东经126°附近，流速又增大，表层流速可达2.5—3节。至屋久岛西南，其表层流速可达3—4节。 黑潮的流幅较窄，约为150公里，大于0.8节流速的黑潮主流宽度变化在70—110公里之间。黑潮的厚度在东海为800—1000米。 在黑潮右侧存在向南的逆流。巴士海峡以东的逆流主要与终年存在的暖涡有关，流速最大为1—2节。在冲绳、奄美大岛附近，逆流流速不大，约0.3—0.5节，厚度较浅。 若以1200米深度作为参考面，黑潮的平均流量为28*106米3/秒。如以700米深度作为起算面，则黑潮在东海的平均流量约为21*106米3/秒。东海黑潮流量的季节变化特点是，秋季的流量最小，冬季较高，春季最高，夏季次之。东海黑潮流量的短期变化也较明显，半月中的变化可达10%。黑潮右侧逆流的流量较小，一般在黑潮的三分之一以下。 湾流不是一股普通的海流，而是世界上第一大海洋暖流，亦称墨西哥湾（暖）流。墨西哥湾流虽然有一部分来自墨西哥湾，但它的绝大部分来自加勒比海。当南、北赤道流在大西洋西部汇合之后，便进入加勒比海，通过尤卡坦海峡