自然与人-24.5   目前稳定的海洋环流模式的形成

李开乐

    摘要：沿着海底和海洋西岸流向低纬度的寒流，越靠近赤道就纬度坡度越小，地面离心水泵作用也越来越小，赤道的海水堆积又相顶托，因此寒流在纬度30º附近就形成堆积和上涌，然后又从海面不断向着四面八方流散出去，最后便变成了目前所见到的大转动。

    在目前的地球上，海洋环流模式是很稳定的，这种格局又是怎样形成的呢？

    主要沿着海底和海洋西岸从高纬度流向低纬度的海水，随着赤道的不断靠近，纬度坡度（即相邻纬圈与地轴距离的差异）越来越小，地球自转所形成的地面离心水泵作用就越来越小。再者，赤道附近海水的不断堆积而过剩，也抵制着海底寒流的继续向赤道附近流来。因此，实际上的海底寒流一般都没多少能真正到达赤道附近，它们在纬度30º附近就基本上停止了继续向赤道方向流动，而是在海底形成了堆积和上涌。这一点又是自转使海水产生环流与自转使液态星球体内产生环流在结果上的很不相同。液态星球体内的流体，完全可以在离心力作用下一直流到赤道截面才上升到球面上来，但海水就不能一直来到赤道才拐弯了。

    另一点不同是在“自然与人-24.3”所说过的环流起动形式的差异。自转使液态星球体内产生环流是由于星球自转力学效应使球体内不同纬度的液体质点各自有了不同离心力而形成的；自转使海水产生环流则是两极圈硬地表的摩擦离心作用使高纬度海水沿着海底流向地纬度所形成的。

    由于地球自转的不停、海水的连续性和运动的惯性，就使得高纬度的海底寒流还依然源源不断流来。于是，在纬度30º附近堆积和上涌的海水，又不得不被迫从海面不断重新向着四面八方流散出去。在科里奥利力的作用下，从中心向着四周辐散流出的运动，最终都变成了转动，北半球顺时针转，南半球逆时针转。因此，我们可以明显地发现，不论南、北半球，凡是纬度30º附近有广阔海域的地方，海面上都是一个以纬度30º附近为中心的，北半球顺时针，南半球逆时针的环形大海流（见彩图24.4-2、24.4-3）。只是由于特殊地形的阻挡作用和（或）环南极洲强寒流的影响，才使一些大海域的这种环形大海流中心并不能都处于海域几何中心位置（如南太平洋和南印度洋，见彩图24.4-3、24.5）。不管是暖流还是寒流，只要流到这些纬度30º附近的环形大海流海域附近，都将被这些大搅拌机无情地混搅在一起。

    全球海流的基本模式就这样子形成了，它们是地球自转本身所自然形成的海洋环流格局。而且，在地下热能的长期配合作用下，又使海流的原始基本面貌永久地维持到了现在。海流长年存在着，位置也少变。地图册上可以将海洋环流模式绘制了出来，这就足以说明全球的海流格局是多么稳定。大气环流就绝对绘制不出这种几乎一成不变的固定环流模式。

    当然，在太阳辐射这个外因的影响下，随着一年四季的季节变化，这些大型的海洋环流中心的位置也会稍有变动，因此，一些环流分支的路径也就伴随有些变化，但却改变不了环流大局的永恒存在。

彩图24.5： 印度洋的主要海流图