太平洋赤道潜流

太平洋赤道潜流

独立流系
太平洋赤道潜流,位于赤道两旁南、北纬2度之间,海面以下100~300米深的水层中。太平洋赤道潜流是热带太平洋海域环流的重要组成部分,它流速快(超过1m/s),流幅狭窄(约在2°N-2°S之间),位于从西太平洋至东太平洋的赤道温跃层中,自西向东输送高盐、高溶解氧的海水。
  • 中文名:太平洋赤道潜流
  • 外文名:Pacific Equatorial Undercurrent
  • 别名:克伦威尔海流
  • 地理位置:位于赤道两旁南、北纬2度之间,海面以下100~300米深的水层中

基本信息

赤道潜流在1952年由克伦威尔发现,并命名为克伦威尔流。随后许多海洋学家对赤道潜流进行了研究,但其研究的重点是潜流与渔业的关系。

太平洋赤道潜流,位于赤道两旁南、北纬2度之间,海面以下100~300米深的水层中,厚度约为200米,宽度300千米左右,从亚洲东部菲律宾外海向东,流到美洲西部加拉帕戈斯岛附近,流长1.4万千米。海流的核心位置自西向东逐渐上升,在东部没有风的时候有时可达到海面。最大流速100~200厘米/秒。

近十几年又发现,在太平洋赤道潜流两侧,南、北纬5度处,还分别存在着一支潜流,位于200~300米水深处。这两支潜流的性质,既不同于表层海流,又与赤道潜流有所区别。它们愈向西,愈靠近赤道,深度也变得愈浅,在太平洋中部与赤道潜流合为一处。

发现

1951年,美国科学家克伦威尔在太平洋赤道海域进行鲔鱼科鱼类生活环境条件研究的时候,选择了一个稳定的东南信风盛行的海区,且西向的南赤道海流流经此海区,当他布下钓鱼工具时,令人不解的事情发生了,虽然此海区的海流是向西流动的,但克伦威尔布放的沉到海面下的钓具却都向海流相反的方向漂着。起初,克伦威尔以为是自己没有放好钓具,经过反复调整钓具,结果还是一样;后来,克伦威尔针对这种现象设计实验,获得了不同海域、不同水深的各种流向、流速等水文数据,并将获得的资料进行分析比较研究;最后,他断定,在赤道海域的表层海流之下,存在着一支像湾流那样巨大而稳定的逆向海流。不幸的是,克伦威尔于1957年对这个逆向海流进行考察时献出了生命。为了纪念这支潜流被发现,人们将其命名为“克伦威尔海流”,也叫“赤道潜流”。之后,经过各国海洋学家的艰苦努力,最终查明,赤道潜流在三大洋中都存在,且都是沿赤道方向自西向东流动,横越大洋,在2°S及2°N的海区内,形成一支与赤道对称的狭窄海流。

基本特征

(1)存在于上层海的底部;

(2)流动于2°S及2°N近赤道的地区,因而几乎是对称于赤道的;

(3)轴心似乎是固定于赤道且是相当稳定的;

(4)轴心约在离海面之下100m的深处;

(5)在轴心有最大流速约为100cm/s~500cm/s,流量约为4×107m3/s,流长约为1。4×107m,几乎横跨了太平洋;

(6)跨越赤道,沿子午线向断面上的密度随深度的变化发生在近温跃层处;180°以东区域内的流动,有沿垂直向伸长的特点;

(7)赤道附近海域从海面至深度为50m~100m的表层,是温度均匀的暖水层,其下至深度约300m处为温跃层,即赤道潜流所在的次表层,赤道潜流的厚度约200m,流幅(宽度)约300km;

(8)此流动是近于地转平衡的;

(9)在加拉帕戈斯(Galapagos)群岛与140°W之间,此流动的速度沿纬向几乎不变,而在140°W以东,它就向东边界逐渐减速,同时轴心的深度也逐渐减小。

多年平均变化

对1950-2002年共43年,深度为7~400m,沿赤道纬向流进行分析,计算出了赤道-深度剖面气候平均场。赤道潜流的多年气候平均场是以赤道为中心,南北跨度最大为2个纬度,最大流速中心位于130°~160°W,其深度维持在50~200m。最大流速可达100cm/s左右。最小流速也维持在40cm/s左右。赤道潜流的西边界平均位置在140°E左右,最西可达130°E。赤道潜流的东边界平均位置大约在100°W,最东可达80°W。

年际变化

赤道潜流的年际变化特征非常明显。一是赤道潜流最大中心强度有较大的变化,在ElNino期间的潜流最大中心的流速明显增强,潜流最大流速均超过100cm/s,最大流速可达140cm/s以上。二是潜流范围明显扩大,其深度可由表层至300m深。

与异常海温

赤道潜流增强与异常海温东传具有密切关系。在中东赤道太平洋潜流异常增强期间,基本对应着ElNino的发生。从变化过程来看,潜流异常变化的时间均超前海温东传,在110°W潜流变化超前海温变化一个月,在140°W潜流变化超前海温变化6个月左右。这种现象可以说明,位于赤道的异常海温东传主要受赤道潜流的影响,其影响机制可认为是,赤道潜流的增强将起到引导异常海温东传的重要作用,最终导致ElNino的发生。

作用

太平洋赤道潜流是热带太平洋海域环流的重要组成部分,它流速快(超过1m/s),流幅狭窄(约在2°N-2°S之间),位于从西太平洋至东太平洋的赤道温跃层中,自西向东输送高盐、高溶解氧的海水。赤道潜流不仅在大洋环流动力学上具有重要地位,而且它直接影响赤道流环与副热带流环、南半球与北半球之间的质量、热量与盐量输运,在暖池形成与气候变化中起着重要作用。

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