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2017-06-16

[高中地理必修一] 海洋深处有河流吗?

  高中地理必修一:海洋深处有河流吗?


  “黄河之水天上来,奔腾到海不复回!”河流就是这样,它向着既定的方向,川流不息。


  大洋表层的洋流(就是我们高中地理学的那个),也是这样,在盛行风的吹送下, 有着既定的方向,滔滔不绝,畅流不息。为此,人们往往把表层洋流比喻成海洋中的“河流”。不过,这种有规律的定向“河”,比之陆地上真正的河流,规模不知 要大多少倍了。那么,洋底深处的海水是否也有如同表层一样的大洋“河流”呢?随着海洋科学的迅速发展,尤其是人们对开发海底资源的需要,这个问题也被日益 重视了。
 

海绵宝宝与海洋世界  
 

  可惜的是,目前,我们对海洋深处的资料太少了,大洋深处的情况对人们来说至今仍然朦朦胧胧,难以搞清。


  对深层洋流作理论性推测研究的先躯当推埃克曼。他在著名的“弗雷姆”号破冰船航行了北冰洋后,发现在北冰洋边缘,有漂流存在,漂流方向于盛行风向的右侧约20°至40°。他研究了这个现象后指出,漂流由风而生,漂流方向应在风向的右侧45°左右(北半球),这是地球自转带来的结果。


  而这样的影响作用将随深度而逐层传递,到大洋深处,洋流方向将与表层海流方向相反。由于海水的粘滞作用,其速度随深度而将减慢,符合一定的数 量公式。他把风向、表层水流速、流向,及深层水流速、流向渐变用图来表示,所揭示的海流垂直变化的曲线,就是后来著名的“埃克曼螺线”。
 

埃克曼螺线

(埃克曼螺线)

  照埃克曼的说法,大洋表层有风海流,则大洋深处就必然会有流向相反的深海流。也就是说,海洋深处也有“河流”


  遗憾的是,埃克曼的理论并不是一条“放之四海而皆准的”公理,完整的埃克曼螺线结构从来没有在海洋中被观测到过。因为埃克曼所设想的是个理想大洋,这 个洋十分巨大,没有水量的增、减,也没有密度的变化,而且有着长期稳定的风场。而实际上,这样的理想大洋在世界上是无法找到的。


  另一个研究大西洋的专家韦斯特却有一种新的见 解。他认为大洋2000米深度以下的层次,确实有洋流存在。不过这种洋流主要在大洋西部。因为大洋东部边界有离岸风,使表层海水向西辐散。于是中层海水上 升补充。在西部,则海水下沉。这就将驱动或影响2000米以下的深层海水。西部边界深处海水先是向东流,然后为补偿极地表层洋流辐散而逐渐转向两极,再上 升,跟着表层洋流返回中低纬度。
 

毛里求斯的水下瀑布 

 (毛里求斯的水下瀑布)


  这样,深层大洋确实在表层风海流影响下,存在着一种环流系统,它也有一定规律,好象是“河流”一般。根据大西洋不少观测点的资料,实际情况似乎与此很 相近。在此基础上,斯托梅尔大胆地提出了世界大洋深处环流的全球模式。根据这个模式,海洋深处的“河流”,存在于三大洋中,它们具有共同的特点,都在缓慢 地向极地回流,也像陆地河流一样有着既定的方向。
 

海底河流

  (海底河流)


  但是不少清醒的学者仍感觉到,证实这个模式的多数证据还仅是间接的,可以肯定的实测资料还很少。作为大洋深处环流的模式,还显得很粗略。随着人们对海洋资源开发的需要,解开深海中洋流的秘密,显得多么重要。

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