什么是赤道潜流
出现在赤道附近海域次表层中的海流。它处在赤道流之下、中层水上部(图1),与表层南北赤道流的流向相反,自西向东流动,流速比表层者大,所分布的海域几乎对称于赤道,所在的次表层是一个温跃层(图2)。
1952年,T.克伦威尔首次在太平洋发现了赤道潜流,命名为克伦威尔海流。1961年,苏联的“罗蒙诺索夫”号海洋调查船发现了大西洋的赤道潜流,称为罗蒙诺索夫海流。后来在印度洋中也发现赤道潜流。
就太平洋而言,赤道附近海域从海面至深度为50~100米的表层,是温度均匀的暖水层,其下至深度约300米为温跃层,即赤道潜流所在的次表层。赤道潜流的厚度约200米,流幅(宽度)约300公里,大约介于南北纬2°之间,流轴几乎与所在的温跃层一致,最大流速约达1.5米/秒,流量估计为4.0×107米3/秒,流长约为14000公里,几乎横跨了太平洋。大西洋赤道潜流的特点与太平洋相似。
由于在太平洋和大西洋的赤道附近,行星风系有一个自东向西的分量,驱使海水向西流动,在遇到大陆阻遏时就堆积而使水位升高,使海面向东倾斜,出现一个向东的水平压强梯度力。在表层海水中,因赤道处的科里奥利力趋于零,故水平压强梯度力与自东向西的风应力平衡。可是在表层之下的温跃层(也是密度跃层)中,密度梯度大,不易发生涡动,故阻拦着风的动量向下传递。因此在这层中,水平压强梯度力驱动着次表层的海水向东流动。随着流速增加,水平湍流摩擦力增大,当它和水平压强梯度力平衡时,便形成了稳定的赤道潜流。
在离开赤道的海域,随着纬度的增加,科里奥利力变大。在表层的北赤道流和南赤道流中,由于埃克曼输运(见埃克曼漂流),使赤道的海水辐散,从而使次表层的海水向赤道辐合。这种情况下,在赤道南北海域的次表层中,都产生向西的科里奥利力,阻碍赤道潜流的形成。这说明只有在科里奥利力比较弱,即在紧邻赤道的海域,才可能存在赤道潜流。
其实赤道潜流的位置并非固定不动,而是在离平均位置南北各100公里范围内摆动:当流轴偏离赤道向南时,科里奥利力便迫使它向左返回赤道;当它偏离赤道向北时,科里奥利力又迫使它向右返回赤道。
印度洋面主要受季风所控制,在赤道处的风主要是经向的,且随季节更替而改变方向:每年从11月至次年3月吹北风,5~9月吹南风,因此不能产生赤道潜流。只有在3~4月时,才发现次表层中有微弱的向东的水平压强梯度力,在它的驱动下,产生了印度洋的赤道潜流。
参考书目ss, Introduction to physicalOceano-graphy,Prentice-Hall,New York,1978.
,ard,Introductory Dynamic Oceano-graphy,Pergamon Press,New York,1978.
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