书城童书青少年应该知道的海洋
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第5章 涌动的暗流—海流

洋流又叫海流,是指海洋中大规模海水沿着一定方向并具有相对稳定速度的流动。

风平浪静的时候,大海似乎一动也不动地静止在那里。但其实在平静的海面底下仍有一种始终如一的力量正在坚定地朝着一个方向流动。就像地面上的河流一样,涓涓不息。

那么,洋流是如何形成的呢?

盛行风是使海流运动不息的主要因素。海水密度不同,也是海流成因之一。由于冷水的密度比暖水高,因此冷水下沉,暖水上升。基于同样原理,两极附近的冷水也下沉,在海面以下向赤道流去。抵达赤道时,这股水流便上升,从而代替随着表面海流流向两极的暖水。

岛屿与大陆的海岸对海流也有影响。其不是使海流转向,就是把海流分成支流。一般来说,主要的海流都是沿着各个海洋盆地四周环流的。由于地球自转影响,北半球的海流以顺时针方向流动,南半球的则刚好相反。

人们在长久的生活实践和观察中发现了这一规律,于是在航行中人们经常利用海洋的这一自然特性。

1.黑潮不黑

黑潮位于北太平洋的西部海域,是世界海洋中第二大暖流。

黑潮从我国台湾东侧流入东海,然后沿东海大陆架边缘与大陆坡相连区域流向东北,至日本的奄美大岛以西约北纬29°、东经128°附近开始分支,主流折向东,经吐噶喇和大隅海峡离开东海返回太平洋,沿日本南岸向东北至北纬35°附近。它就像一条巨大的江河,从南向北,滚滚向前,昼夜不息地流淌着。

黑潮因其水色深蓝,看起来像黑墨,因而取名“黑潮”。其实黑潮的水并不黑,甚至比其他海水更清澈透明。这是因为黑潮水质极少含有其他杂质,能见度达30~40米深。

但是,当太阳的散射光照射到黑潮海面时,水分子偏重于散射蓝色光波,其他光波如红、黄色等为长波,就被水分子吸收了。所以,当人们从上往下看海水时,海水是蓝黑色的。这样,人们就习惯地称它为黑潮。

2.对马暖流

对马暖流是太平洋南赤道暖流经苏门答腊岛后形成的暖流的北半部分。它起源中国的黄海地区,北至库页岛西侧,后流经日本九州岛和朝鲜半岛间的对马海峡而得名。

对马暖流的流量大约是每秒2×106立方米至4×106立方米,流速为0.5~1.0节(水流速的单位),最大时速为1.8节,流幅40~80海里,最大100海里,夏季稍宽,冬季较窄。

它在向北流入日本海的过程中,随着深度变浅而厚度也变薄,在海峡处可达海底;九州以西冬季达200~300米,夏季仅50~100米。

因对马岛横立于海峡中,把海峡中的对马暖流分隔为东、西两支。西支势力较强,流幅窄,厚度深而流速强。夏季表层最大流速1.5~1.8节,下层0.5~1.0节;冬季只有夏季的三分之一。流量占流入朝鲜海峡总流量的70%。而东支势力则较弱,厚度浅,流幅较宽,流速小。夏季表层最大流速1~1.3节;冬季表层0.5~0.6节,下层流速均为0.4节左右。流量占朝鲜海峡总流量的30%。

一般来说,对马暖流与黑潮的分叉点约在北纬28°30′~29°30′、东经128°~129°范围内。流轴位置每年不一,有时差异很大,大致有两种情形。一是自黑潮分出后,直接北上流入朝鲜海峡;二是自黑潮分出后,先流向九州方向,再转向西北,最后折向东北进入朝鲜海峡。当黄海水团向南扩展时,对马暖流的路径偏西且平直;当黄海水团向东伸展时,其路径偏东多弯曲。

对马暖流除流速具有夏强冬弱的年周期外,还有7~9年的长周期变化规律。近期,有人对对马暖流的来源问题提出了新的见解,把它看作为黑潮水与大陆沿岸水在东海中部相遇时所形成的混合水的一支海流。

3.黄海暖流

黄海暖流是对马暖流在东南向西延伸至黄海的一个分支,大致沿“黄海槽”北上,在向北流动过程中,因受沿岸水文气象因子的影响逐渐变化,暖流的特性也随着进入黄海的距离的增大而减弱。

因黄、渤海是强潮流区,相比之下,海流很弱,以潮流为主。海流流速只及潮流的1/10左右(约0.2~0.3节)。所以,海流常被潮流掩盖而不易辨别。但在温度和盐度分布上,特别是冬季,明显地存在着高温、高盐水域,从南黄海一直延伸到渤海。夏季,因黄海深层冷水盘踞在黄海深处,阻碍了暖流的北上,使这支黄海暖流可能仅限于表层。

也有人认为,夏季不存在这一支海流。一般来说,暖流抵达北纬35°附近,向左侧分出一小股,与南下的沿岸流构成一个逆时针的小环流。主流继续北上,在成山角以东又分出一小股往东,汇入西朝鲜沿岸流南下。进入北黄海的暖流余脉,主要向西从渤海海峡北部进入渤海,此时,势力已非常微弱。当它抵达渤海西部时,受陆地阻挡而分为两小股,一股向东北流入辽东湾,另一股往南流向渤海湾。

渤海的环流由两部分组成。南部终年为一个左旋环流,由北面的暖流余脉与南面的鲁北沿岸流构成。辽东湾的环流随季风更替。冬季偏北季风把辽河入海的径流吹向辽东湾东岸并南下,与北上的暖流余脉构成一个顺时针环流;夏季偏南季风又把辽河水推向辽东湾西岸,暖流余脉沿该湾东岸北上,构成的一个逆时针环流。

黄海暖流的季节变化为冬强夏弱,这除了与黄海冷水团有关外,还与对马暖流通过朝鲜海峡的流速、流量有关。当朝鲜海峡流速减弱时,黄海暖流就加强;反之,则减弱。黄海暖流的流向比较稳定,终年偏北,大致沿高盐水域轴线方向流动。

4.台湾暖流

台湾暖流是指出现在长江口以南和浙闽近海,终年具有高温、高盐特征的海流。它自黑潮主干在我国台湾省东北海域分出后,沿东海大陆架底坡北上,沿途受海底地形影响,流速逐渐减弱,约为0.5节。

该海流除表面易受季风影响外,中、下层的流向比较稳定,终年向北。它在长江口外与南下的沿岸水交汇,然后折向东北,其中一部分海水汇入对马暖流,另一部分汇入黄海暖流。夏季西南季风盛行时,台湾暖流与沿岸流同向,两者汇成一片,流幅宽而势力强,几乎遍及东海西部的浅水区,流速0.3~0.4节;冬季东北风盛行时,它迫使海水向岸流动,暖流方向与沿岸流方向相反,此时台湾暖流势力减弱,流幅变窄,流速0.1~0.3节。浙江近海的暖流和沿岸流之间形成明显的锋面,锋面以西为沿岸流南下,以东为暖流北上。

5.中国沿岸流

中国沿岸流是构成整个海区环流的一个部分。它始于渤海湾西部,沿中国海岸南下,主要是由江河入海的径流所组成的低盐水流。因它在南下的流动中并不完全连续,因此按所在地区不同而有不同名称,自北向南有辽南沿岸流、鲁北沿岸流、苏北沿岸流、浙闽沿岸流和广东沿岸流。

中国辽南沿岸流指辽东半岛南岸自鸭绿江口向西南流动的一股海流,系北黄海气旋环流的一个组成部分。它主要由鸭绿江的径流组成,其季节变化主要取决于鸭绿江的径流量和辽南一带的风。该沿岸流的特点是流向终年不变,夏季流速稍大,流幅较窄,强盛时可越过渤海海峡进入渤海口;冬季流速较小,流幅较宽。

中国鲁北沿岸流由黄河、海河等入海的径流组成。从渤海湾西部起,沿山东北岸东流经成山角南下,以流动路径终年不变为其主要特征。在成山角附近,除小部分汇入黄海暖流外,绝大部分海水往南或西南流动。成山角以南,因进入宽阔海面,势力减弱,流速减小。

海岸线不是线

海岸线是指陆地与海洋的分界线,一般指海潮高潮所到达的界线。海岸线分为岛屿海岸线和大陆海岸线两种。

大陆海岸线只统计一地区大陆部分的海岸线长度,岛屿海岸线则统计其全部岛屿的海岸线,二者相加就是该地区的总体海岸线。

那么海岸线是不是一条线呢?

我们知道海洋和陆地的变化十分复杂,假设陆地是不变的,变化的只有海洋。海水每天反复涨落,海平面与陆地的交接线也在做着升降的变化。再假设这种经过海水无数次涨落的交线是有痕迹的,那么那个痕迹一定是具有一定宽度的沿海岸延伸的线状条带,而不是一根线那么简单。

地图上的海岸线是人们为了测绘和统计使用方便人为规定的,取一般海岸线的平均值作为地图上的海岸线。有些航海地图所标的海岸线比最低低潮线还要低,这样一来,实际水深比地图上标识的水深更深,从而可以保证航海的安全。

6.“惊涛拍岸,卷起千堆雪”—海浪

当我们在海岸边游玩的时候,经常会看到这种“浪起千堆雪”的自然奇观。那么什么是海浪,它们又是如何形成的呢?

正所谓“无风不起浪”,这句话一点也不错。海浪是指在海洋上因风的流动而引起的水的波动现象,通常海浪的波动周期为0.5至25秒,波长为几十厘米到几百米,一般波高为几厘米到20米,有的情况下波高也可达30米以上。

我们常常看到海浪迎岸而来,这又是什么原因呢?

这是由于越远离海岸海水越深,越贴近海岸海水越浅造成的。其实,在远离海岸的大海深处,海浪的行进方向是取决于海风与海流的方向的。海面上的波浪在深海处传播的速度总是比浅海处的传播速度快,越是靠近海岸,海水越浅,波浪的速度越慢。

就是说,在同样的时间内,海浪在深水域中比浅水域中走过的距离长。于是,速度快的海浪就向速度慢的海浪拥挤过去,海浪的波长和传播方向也就随着发生改变。由于越靠近海岸海水越浅,海浪的速度也就逐渐慢下来,于是就形成了“惊涛拍岸,卷起千堆雪”的自然美景。