大洋中深度小于二三百米的表層為風漂流層,行星風系作用在海面的風應力和水平湍流應力的合力,與地轉偏向力平衡后,便生成風漂流。行星風系風力的大小和方向,都隨緯度變化,導致海面海水的輻合和輻散。一方面,它使海水密度重新分布而出現(xiàn)水平壓強梯度力,當它和地轉偏向力平衡時,在相當厚的水平層中形成水平方向的地轉流;另一方面,在赤道地區(qū)的風漂流層底部,海水從次表層水中向上流動,或下降而流入次表層水中,形成了赤道地區(qū)的升降流。
大洋上的結冰、融冰、降水和蒸發(fā)等熱鹽效應,造成海水密度在大范圍海面分布不均勻,可使極地和高緯度某些海域表層生成高密度的海水,而下沉到深層和底層。在水平壓強梯度力的作用下,作水平方向的流動,并可通過中層水底部向上再流到表層,這就是大洋的熱鹽環(huán)流。
大洋表層生成的風漂流,構成大洋表層的風生環(huán)流。其中,位于低緯度和中緯度處的北赤道流和南赤道流,在大洋的西邊界處受海岸的阻擋,其主流便分別轉而向北和向南流動,由于科里奧利參量隨緯度的變化(β-效應)和水平湍流摩擦力的作用,形成流輻變窄、流速加大的大洋西向強化流。每年由赤道地區(qū)傳輸?shù)降厍虻母呔暤貛У臒崃恐,有一半是大洋西邊界西向強化流傳輸(shù)。進入大洋上層的熱鹽環(huán)流,在北半球由于和大洋西向強化流的方向相同,使流速增大;但在南半球則因方向相反,流速減緩,故大洋環(huán)流西向強化現(xiàn)象不太顯著。
大洋表層風生環(huán)流在南半球的中緯度和高緯度地帶,由于沒有大陸海岸阻擋,形成了一支環(huán)繞南極大陸連續(xù)流動的南極繞極流。
在大洋的東部和近岸海域,當風力長期地、幾乎沿海岸平行地均勻吹刮時,一方面生成風漂流,發(fā)生海水的水平輻合和輻散,而出現(xiàn)上升流和下降流;另一方面因海水在近岸處積聚和流失而造成海面傾斜,發(fā)生水平壓強梯度力而產(chǎn)生沿岸流,就形成沿岸的升降流。
大洋西向強化流在北半球向北(南半球向南)流動,而后折向東流,至某特定地區(qū)時,流動開始不穩(wěn)定,流軸在其平均位置附近便發(fā)生波狀的彎曲,出現(xiàn)海流彎曲(或蛇行)現(xiàn)象,最后形成環(huán)狀流而脫離母體,生成了中央分別為來自大陸架的冷水的冷流環(huán)和來自海洋內部的暖水的暖流環(huán)。這是一類具有中等尺度的中尺度渦。此外,在大洋的其他部分,由于海流的不穩(wěn)定,也能形成其他種類的中尺度渦。這些中尺度渦集中了海洋中很大一部分能量,形成了疊加在大洋氣候式平均環(huán)流場之上的各種天氣式渦旋,使大洋環(huán)流更加復雜。
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