2.3.1 海流的成因及表示方法

2.3.1 海流的成因及表示方法

海流形成的原因很多,但归纳起来不外乎两种。第一种原因是海面上的风力驱动,形成风海流。由于海水运动中黏滞性对动量的消耗,这种流动随深度的增大而减弱,直至小到可以忽略,其所涉及的深度通常只有几百米,相对于几千米深的大洋而言是一薄层。海流形成的第二种原因是海水的温盐变化。因为海水密度的分布与变化直接受温度、盐度的支配,而密度的分布又决定了海洋压力场的结构。实际海洋中的等压面往往是倾斜的,即等压面与等势面并不一致,这就在水平方向上产生了一种引起海水流动的力,从而导致了海流的形成。

为了讨论方便起见,可根据海水受力情况及其成因等,从不同角度对海流分类和命名。例如,由风引起的海流称为风海流或漂流,由温盐变化引起的称为热盐环流;由于海水产生辐散或辐聚,形成上升流和下降流;从受力情况分又有地转流、惯性流等称谓;考虑发生的区域不同又有洋流、陆架流、赤道流、东西边界流等。

描述海水运动的方法有两种:一种是拉格朗日法,另一种是欧拉法。前者是跟踪水质点以描述它的时空变化,这种方法实现起来比较困难,但近代用漂流瓶及中性浮子等追踪流迹,可近似地了解海流的变化规律。通常多用欧拉法来测量和描述海流,即在海洋中某些站点同时对海流进行观测,依测量结果,用矢量表示海流的速度大小和方向,绘制流线图来描述流场中速度的分布。如果流场不随时间而变化,那么流线也就代表了水质点的运动轨迹。

海流流速的单位,按SI单位制是米/秒(m/s);流向以地理方位角表示,指海水流去的方向。例如,海水向北流动,则流向记为0°,向东流动则为90°,向南流动为180°,向西流动为270°。流向与风向的定义恰恰相反,风向指风吹来的方向。绘制海流图时常用箭矢符号,矢长度表示流速大小,箭头方向表示流向。