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洋流知多少?

2015/4/14 — 10:58

大氣層由空氣組成,海洋則由海水組成。空氣的流動是風,而海水的流動是水流。風雖然是看不見的事物,但我們可以直接感受到它的吹拂,及至它那可怕的威力(如在颱風吹襲時)。但至於水流或更大規模的洋流,我們由於較少直接的體驗,往往會忽略了它們的重要性。

事實上,對於漁民和經常進行水上活動的人,水流是絕對不容忽視的事物。而對於全球的氣候甚至生態而言,洋流 (oceanic circulation) 的影響絕對不在大氣環流 (atmospheric circulation) 之下。大家對洋流的認識究竟有多少呢?好吧,現在就讓我們一起來看看。

與風(或全球性的大氣環流)一樣,洋流形成的主因乃是溫度上的差異。赤道附近的海水受熱膨脹因而密度較低,高緯度(即遠離赤道)的海水受寒收縮因而密度較高,後者於是流向前者的區域形成洋流,其原理與空氣由高壓區流向低壓區相若。

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且慢!這兒有一個關鍵的分別:如果我們把大氣層看成是一個「空氣海洋」,則我們是生活在這個海洋的底部。與此相反,我們接觸到的海洋卻是它的頂部。也就是說,在考慮到這兩個海洋之內的垂直翻動時,如果海洋底部的流動與大氣於地面的流動相若的話,則它的頂部(也就是我們一般接觸的部分)將會以相反的方向流動。具體地說,較高緯度的氣流會不斷向赤道匯聚,而洋流則會從赤道附近向南、北兩個方向的高緯度進發。

除了溫度差之外,決定洋流運動方向的,還有地球的自轉、地形的制約以及海水的鹽度 (salinity) 等重要因素。地球的自轉令洋流的運動大致遍西,陸地的障礙令洋流沿著大陸的邊沿流動,而鹽度的改變則會令海水密度變化而令海水上升或下沉。

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至此,我們終於可以打開一張有顯示洋流的世界地圖,並了解到世界各大洋流的流動狀況了。

讓我們先看與我們關系最大的西北太平洋 (NW Pacific) 。這兒最著名的洋流是「黑潮 (Kuroshio) 」這股暖流。它自赤道附近流向菲律賓、台灣和日本等地。它的流量是全球流量最大的亞馬遜河的360倍。由於它把溫暖的海水帶往寒冷的北方海域,所以令那兒的海洋生物變得更為豐盛。

另一支世界聞名的洋流是大西洋西邊的「灣流 (Gulf Stream) 」。它從大西洋的中部向西北進發,途經美國和如拿大的東岸而最後抵達歐洲。全賴它的影響,歐洲的西北部才有宜人的氣候。(大家是否知道倫敦的緯度實較我國的哈爾濱還要高得多呢?)

科學家發現,除了洋面的流動外,海洋深處亦有洋流不停地流動,而且表層和深層的流動其實是連成一體的。這個「全球輸送帶」(Global Conveyor Belt,見附圖二)對全球的能量分佈以及氣候變化都起著極其重要的作用。

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