依靠海温度和盐度驱动的洋流

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。

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。

由Broecker最早提出的全球温盐环流输送带示意图

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。

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