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海流又称洋流，是海水因热辐射、蒸发、降水、冷缩等而形成密度不同的水团，再加上风应力、地转偏向力、引潮力等作用而大规模相对稳定的流动，它是海水的普遍运动形式之一。从字面理解，洋字从水从羊，“水”指水流、水体，“羊”意为“驯顺”。“水”与“羊”联合起来表示“像羊群顺走般流淌的水”，特指大海中浩荡的海流，亘古以来从不逆反，像羊群一般驯顺，可供水手驾驭、利用。下面就具体说说有关海流特征。
太平洋黑潮洋流流向图 1 黑潮洋流 黑潮是一股强大的洋流。它是北太平洋洋流系统的一部分。它是世界上第二大洋流，仅次于墨西哥湾的暖流。从菲律宾出发，经过台湾东部海域，沿日本向东北流动，遇潮后流入东向的北太平洋洋流。黑潮将温暖的海水从热带带到寒冷的北极水域，将寒冷的极地水域加热到适合生命的温度。 黑潮之所以得名，是因为它比其他正常海水颜色更深，因为黑潮含有的杂质和营养成分更少，阳光穿透水面后反射回水面的程度也更少。黑潮的速度相当快，就像走高速公路一样，可以为回流的鱼提供一条快速便捷的向北移动的路径。因此，黑潮盆地可以捕获相当数量的洄游鱼类和其他被这些鱼类吸引的大型鱼类。 赤道附近的地表海水常年被东北信风（行星风系统的一个成员）吹动，地球自转的离心力（科里奥利力）在赤道北侧形成一股从东向西流动的“北赤道洋流”。当这股水流到达亚洲大陆东海岸时，它被阻塞了。一部分转向赤道逆流，一部分转向北方，沿台湾岛和日本岛群移动。这部分被称为黑潮。 当黑潮到达日本北部时，它被西风（也是行星风系统的一员）吹向东方。此时，它被称为北太平洋洋流。当北太平洋洋流到达北美大陆西岸时，一股转向北方，成为阿拉斯加的暖流，另一股转向南方的美国西岸，成为加利福尼亚的冷流。这股洋流最终将返回北赤道洋流。 黑潮的速度约为每秒100至200厘米，厚度约为500至1000米，宽度约为200公里。在日本四个国家的潮汐岬外测得的海水流量为6500万m3/s，约为世界上流量最大的亚马逊河的360倍。黑潮的年平均水温约为24至26摄氏度，冬季约为18至24摄氏度，夏季约为22至30摄氏度。黑潮也比邻近的黄海高7到10度，冬季高20度。 东海黑潮的平均流量约为35×106m3/s，相当于长江径流量的1000倍，即长江一年输送的径流量。黑潮只需8小时就可以被运送。可以看出黑潮的流量有多大！黑潮虽然是一股稳定的强洋流，但流速、流量和振幅都有明显变化，洋流轴线也有摆动和弯曲。就时间而言，有长周期、中周期和短周期；在空间上，有中、小规模的变化。例如，在台湾东部，黑潮向北的流量和速度有半年周期。最大值出现在春季和秋季（流速为120cm/s），最小值出现在冬季和夏季（流速为50cm/s）。此外，在黑潮的两侧有几个冷涡和暖涡。
北半球海流的铅直结构 : I9 z# f$ ]1 Z( w( k
2 海流的成因 海洋中海水以相对稳定的速度，沿一定方向作大规模的非周期性运动，成为海流，也称洋流。其流动方向有水平方向也有垂直方向，环绕大洋或海区作循环的流称为海洋环流。海流的强弱用流速表示，单位为cm/s或节，流向指海流流经的方向，以度表示。 海流发生的原因主要是受海面风力、海水压强梯度力、地转偏向力和摩擦力的作用，同时还受到海底地形、海岸轮廊、岛屿和水深的影响。 ①风生海流 地球表面有大致上固定的行星风系（以全球为影响范围的地表风系）及比较不固定的、局部的打气扰动（如台风）。当一定方向和强度的风在海面吹过一段时间之后，因为摩擦力的作用，会使海水表面产生顺着风吹方向流动，而这表面水分子的流动，有会带动下层水分子跟着运动（但速度会渐减），因而产生水流，俗称“吹送流”。风生海流所影响的范围仅限于海洋的上层和中层。 ②盐热环流 海洋各部的盐度和温度并非相等、恒定的，这些差异会造成水团的密度不同，而密度高的海水较重、密度低的海水较轻，所以会使海水产生流动。此种现象特俗称“密度潮”。 盐热环流既可以发生在海洋的上层和中层，有可以发生在深层。 ③潮流 潮汐是受太阳和月球引力的影响而出现的周期性上升与下降现象。潮波传播过程中，在潮位升降的同时，所发生的海水水平方向的流动成为潮流。潮流的速度与方向都有周期性变化：在近岸或狭窄航道、海峡，潮流只作两个方向的变化，称为往复流；在外海，大体潮流的速度和方向会不断发生变化，称为回转流。 ④补偿流 某一海区的海水流出后，邻近海区的海水随即流去补充，从而产生海水的流动成为补偿流。垂直方向的补偿流可分上升流与下降流两类，上升流是因表层流场的水平辐射，是表层以下的海水垂直上升的流动；下降流是因表层流场的水平辐合，使海水由垂直下降的流动。上升流与下降流合称“升降流”，是海洋环流的重要组成部分。
波浪在浅水中的运动形式 3 波浪运动形式与沿岸流 由风力作用或江河水入海而产生的海水沿岸的流动，速度相对稳定的海流称为沿岸流。当波浪传播方向与海岸斜交时，其平行于海岸方向的波流也称沿岸流。 因各式洋流、潮汐及风力的作用，导致海水有质量及能量的传输，水面会随时间变化而产生波浪，并向海岸区传递。沿岸区因海水较浅，波浪由外海行进到浅水区域时受到地形及海底摩擦力的影响，无法维持原来的形状而破碎，并沿海滩斜坡面上溯，直到能量消耗殆尽后始退回海中。在上溯及退回的过程中，水流与地形以及波浪间的交互作用产生了近岸水流系统。 波浪的折射、浅化与破碎 当波浪从公海传播到陆地时，由于水深的变化，传播速率也会发生变化。在较浅的地方，传输速率很小，但频率不会不同。因此，波长会变短并改变传播方向，即会发生折射。波的折射与从空气进入水或玻璃的光的折射相似，因为光在水中的传播速度比在空气中的传播速度慢，因此传播方向将朝着入射面的法线方向偏转（入射角>折射角）。 这一特性产生了一个有趣的现象，即当波浪接近海滩时，由于折射，波峰线往往平行于海岸线。因此，如果仔细观察海岸附近的波浪从公海传播到陆地，传播方向将发生偏转，从而使波峰线逐渐接近平行于海底地形的等深线。根据波峰线的转向变化，我们可以估计水下地形。 当波从公海向浅水区推进时，波长变短，波幅增大，称为波的浅度。例如，海啸在公海中的波高通常只有几厘米，但一旦进入沿海地区，它可以增长到几十米，这是变浅的结果。如果波高达到与波长或水深相关的极限，波浪会因为无法保持其形状而破碎，释放的能量会驱使水体沿着斜坡流向海滩。 海滩地形 滨海地区地形的形成除了当地的地质条件以外，也深受波浪作用的影响。近岸区又区分为沖刷带、碎波带（或称激浪带）及碎波区（或碎波点）。在碎波带的外缘水下可能有沙洲（或称沿岸沙洲、沿岸汀洲），在低潮时，这些沙洲可能露出水面，在沖刷带与沙洲间则存在着沙谷（或称沿岸沙谷）。在碎波区以外到大陆阶的外缘是外滩区的範围，这区域是波浪自外海向陆地行进时开始受到海底地形影响的区域，因此也称为浅化带。 当外海波浪抵达外滩範围时，开始受到海底地形的影响，海底的沙粒沉积物会被带离海床，配合波峰与波谷变化的牵引，以逐步跳跃的方式向碎波带传输。在波浪破碎后，碎波带内底床的沙粒会随着一波波碎浪涌上海滩，也会随着坡面回流再退回海中。若回流时部分水体渗入沙中，再从沙粒隙缝渗流回海中，原先随碎浪上溯的沙粒就很容易沉留在滩面上。 在不同的波浪条件下，海滩会呈现各式的风貌。波浪作用强烈时，由滩面侵蚀下来的沙粒会往外滩方向移动，并堆积在碎波带的外缘，与外海传输来的沙粒沉积物形成沿岸沙洲。在碎波带外缘形成的沿岸沙洲也有助于入射波浪的破碎，使扑向滩头的水体能量减小，能够减缓海滩的侵蚀，是一种大自然的护滩机制。 长期在同一波浪条件作用下的海滩会呈现出三种平衡的海滩断面：正常型海滩、暴风型海滩、中间型海滩。前者是指在波浪作用和缓的情形下，沙粒会由沙洲处被推移至前滩位置堆积；第二型海滩是指波浪的作用强烈，海滩的前滩部分被严重侵蚀，沖刷下来的砂粒则多半堆积在沿岸沙洲处；第三型海滩则介于正常型与暴风型之间。 近岸水流系统 上述平衡滩段仅局部存在，实际海域为三维不规则地形，经常随波浪条件变化而变化。波浪从公海传播到陆地，在波浪破碎区破碎，然后剩余能量转化为势能，导致水位变化，促使水体流动并与入射波相互作用，形成近岸流系统。 近岸水流的流向与波浪破碎区的海床地形和波浪进入角度密切相关。按流向可分为沿岸流、岸流和离岸流（分流流）。平行于海岸线的流动方向称为海岸流，垂直于海岸线的流动称为岸流，垂直于公海的流动称为离岸流或分流流。 海岸流不仅影响破碎波的位置，而且与海岸流沙的传播密切相关。它是影响海岸线变化的重要因素。冲浪区的海水流向海岸，水体被推动并转向沿海岸线流动，直到出现缺口，然后流回大海。这种流向公海的局部流动称为近海流动。当波浪斜入射到海岸线上时，往往会产生海岸流，斜入射的波浪会沿海岸线逐渐破碎并驱动海岸流。沿岸流的速度与波浪强度成正比，并与入射角有关。在相同强度的波浪条件下，与海岸线成45°入射角的波浪可以驱动最强的海岸流。 沿岸流的范围覆盖了整个浪带，其流速从冲刷带向外逐渐增大，在浪带中心达到最大值，然后在外滩外逐渐减弱。沿岸流通常伴随着离岸流形成近岸环流系统。当近岸海流遇到障碍物时，引导海流改变运动方向，促进近岸海流的发生或增加近岸海流的强度。 中国沿岸流 中国的海流从渤海湾西部开始，沿着中国海岸向南流动。它主要是由流入大海的河流径流组成的低盐流。因为它在向南的流动中不是完全连续的，所以根据不同的地区有不同的名称。由北向南依次为辽宁南部海流、山东北部海流、江苏北部海流、浙江福建海流和广东海流。 辽宁南部沿岸流是指从辽东半岛南岸鸭绿江口向西南流动的海流，是北黄海气旋环流的一部分。主要由鸭绿江径流组成，其季节变化主要取决于鸭绿江径流和辽南风。沿岸流的特点是全年流向恒定，夏季流速稍大，流速变窄。当它强大时，它可以穿越渤海海峡进入渤海湾；冬季流速小，流速幅值大。 山东北部沿岸流由黄河和海河入海径流组成。从渤海湾以西，沿山的东北岸向东，向南流经城山角。其主要特点是流道全年保持不变。在城山角附近，除一小部分黄海暖流外，大部分海水向南或西南流动。城山角以南，由于进入宽阔的海域，作用力减弱，流速降低。
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