温盐环流

编辑:知识号互动百科 时间:2020-07-14 08:50:45
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温盐环流,又称“输送洋流”、“深海环流”等,是一个依靠海水的温度和含盐密度驱动的全球洋流循环系统。这个系统的运作现况是,以风力驱动的海面水流如墨西哥湾暖流等将赤道的暖流带往北大西洋,暖流在高纬度处被冷却后下沉到海底,这些高密度的水接着流入洋盆南下前往其他的暖洋位加热循环,一次温盐循环耗时大约1600年,在这个过程中洋流运输的不单是能量(温度 / 热能),当中还包括地球固态及气体资源等,不过温盐环流最受人类关注的是其全球恒温的功能。温盐环流推测主要是由于北大西洋及南冰洋之间的盐分及温差对流而触发的。
中文名
温盐环流
外文名
THC
别    名
“输送洋流”、“深海环流”等
表    现
依靠海水的温度和含盐密度驱动
属    性
全球洋流循环系统

目录

温盐环流简介

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英文名:Thermohaline Current 缩写:THC
欧洲大陆的西边,大西洋的东北区域,有一支自西南向东北流动的洋流--北大西洋温盐环流,它给欧洲带去了温暖湿润的空气和丰富的降雨,使北欧的冬天不至于那么严寒,这支暖流也相似地影响到北美东北部,如果没有它,那么,北欧的冬天就会变得异常寒冷,不仅如此,北半球很大一部分地区的气温都要受到影响。这是因为,北大西洋温盐环流是全球洋流系统中很重要的一个成员,它的变化会打乱洋流格局。大西洋温盐环流,就像一条将热能从赤道送往北大西洋的传送带:来自赤道的温暖海水借由沿岸的湾流不断向北移动,途中海水释放出热量,逐渐变冷,再加上不断的蒸发使海水的盐度增加。因此,越往北海水越冷越咸,因此也越重,最后终于在北大西洋沉入深海,而这部分原本温暖的赤道海水也变成了又冷又咸的北大西洋深层海水。至此,温盐环流继续向南移动,沿南大西洋、南极洲流进印度洋,最终又回到赤道,完成所谓的“环流”。
世界洋流全图 世界洋流全图

温盐环流定义

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2009年11月,中国长江中下游以及江南地段急剧降温。原因是全球气候变暖所致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之为温盐海流。温盐环流(又称输送洋流)是一个大尺度的海洋环流,由温度及含盐度的差异所致。

温盐环流成因

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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。
表面风对于100 米左右以下深度的海水环流所起的作用微乎其微,而海水温度和盐度的变化则足以使海水密度产生差异。
海水密度的差异使得产生了密度梯度,导致海流的形成。这种方式产生的海流流速非常慢(每年只有若干公里),只有通过特殊的手段才能发现这种海流,也就是通过把不同深度的水团的温度、盐度和氧含量表示在图上,才能发现它的存在。
图为由Broecker最早提出的全球温盐环流输送带示意图,其中的阴影部分表示海洋浅层 较暖的、流回北大西洋的洋流,未加阴影的部分表示海洋深层冷而咸的、流出北大西洋的洋流。可见形成于北大西洋的冷水团在深层以西边界流的形式向南流去,之后围绕着南极绕极急流,部分和形成于威德尔海的南极底层水混合,流向太平洋和印度洋,在那里上翻穿过温跃层达到上层海洋。

温盐环流重要性

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温盐环流的重要性在于,它和大气中著名的Hadley环流、Ferrel环流和极地环流等一起,构成了对于维持全球气候系统的能量平衡至关重要的经向环流体系。
众所周知,对于全球气候系统而言,热带存在辐射盈余,极地则存在辐射亏损,为保持整个系统的能量平衡,在低纬与高纬之间,必须存在强的经向能量输送。以前人们认为,这种输送作用主要通过大气过程来实现。现在研究表明,海洋的极向热输送约占海气耦合系统中极向热输送总量的50%,在北半球,它把低纬的热量输送到高纬,在50N附近(那里的海洋西边界流最强)通过强烈的海气热交换,把大量的热量输送给大气,再由大气把能量向更高纬度输送。海洋经向热输送强度的变化,将对全球气候产生重要影响。
在当前气候中,大西洋是主要的向高纬度的热输送器。北大西洋湾流属于暖水系环流,温盐环流属于冷水系环流,冷、暖水在北大西洋高纬的转换,向大气释放出大量的热量。据估算,在24N处,大西洋的热输送为1.2PW,而该纬度上所有大洋的经向热输送总量为2.0PW,大气的热输送总量为3.0PW。在北大西洋,向高纬的热输送以及冬季的热释放,可以补充年日射的25%,盛行西风带将这些热量带至相临大陆,使得北欧气候温暖。温盐环流活动的任何变化,都将给区域乃至全球气候造成可观的影响。
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