水文学--水团

1、三三. 水团水团（一）水团的形成（一）水团的形成 水团是形成于同一源地（海区），其理水团是形成于同一源地（海区），其理化特性和运动状况基本相同的海水。海水就化特性和运动状况基本相同的海水。海水就是由性质不同的水团组成。是由性质不同的水团组成。 水团的性质，主要取决于源地所处的地理水团的性质，主要取决于源地所处的地理纬度、地理环境和海水的运动状况纬度、地理环境和海水的运动状况,这些因素这些因素的影响，使水团具备了某种特性、并在一定的影响，使水团具备了某种特性、并在一定条件下达到最强，这个过程就是条件下达到最强，这个过程就是水团的形成水团的形成。世界大洋水团分布 在一定条件下，其特性强度又逐渐降低

2、，这一在一定条件下，其特性强度又逐渐降低，这一过程又称过程又称水团的变性水团的变性。导致其变性的。导致其变性的内部因素内部因素主要主要是由于水团间的热、盐交换；是由于水团间的热、盐交换；外部因素外部因素主要是由于主要是由于海水与大气间的热交换和外部条件的变化而引起的海水与大气间的热交换和外部条件的变化而引起的温度、盐度变化。温度、盐度变化。 （二）水团的变性（二）水团的变性 按理化性质的差异，分为按理化性质的差异，分为暖暖水团和水团和冷冷水团。暖水团。暖水团是由水温较高、盐度和透明度较大、有机质较水团是由水温较高、盐度和透明度较大、有机质较少、含氧量较低、营养成分少的水体构成；冷水团少、含氧量

3、较低、营养成分少的水体构成；冷水团则与其相反。则与其相反。在垂直空间分布上，可分为：在垂直空间分布上，可分为：1、表层水、表层水(surface water)：富溶解氧。：富溶解氧。 2、次表层水、次表层水(subsurface water)：高盐：高盐3、中层水、中层水(intermediate water)：低盐；高盐中层水：地中海，：低盐；高盐中层水：地中海，红海红海4、深层水、深层水(deep water)：贫氧：贫氧.5、底层水、底层水(bottom water)：高密。：高密。 大洋水团大洋水团(Water mass) 水团核心和水团边界水团核心和水团边界 海水表层，因气象状况和海

4、流性质变化，海水表层，因气象状况和海流性质变化，使表层水团的特性呈现较大的季节变化。反使表层水团的特性呈现较大的季节变化。反之，表层以下的水团，其性质则较为稳定。之，表层以下的水团，其性质则较为稳定。 水团性质虽然均一，但在空间上也有变水团性质虽然均一，但在空间上也有变化。每个水团都有一部分水体特性最为明显，化。每个水团都有一部分水体特性最为明显，这一部分水体称为水团的这一部分水体称为水团的核心核心。 水团的水团的边界边界，就是水团与水团间的交界，就是水团与水团间的交界面（或交界区），实际上是水团间的过渡带面（或交界区），实际上是水团间的过渡带或混合区，在海洋学上成为或混合区，在海洋学上成为锋

5、锋四四.中尺度涡（中尺度涡（mesoscale eddy ） 中尺度涡旋中尺度涡旋是指海洋中直径约有是指海洋中直径约有100300千米，寿命约为千米，寿命约为210个月的涡个月的涡旋。它比肉眼可见的涡旋大得多，寿命也旋。它比肉眼可见的涡旋大得多，寿命也长得多；但比一年四季都存在的海洋大环长得多；但比一年四季都存在的海洋大环流又小得多，寿命也短得多，因此称为中流又小得多，寿命也短得多，因此称为中尺度涡旋。尺度涡旋。 中尺度涡旋非常类似于大气中的气旋和中尺度涡旋非常类似于大气中的气旋和反气旋，所以也称反气旋，所以也称天气式海洋涡旋。天气式海洋涡旋。按其自按其自传方向和温度结构，可分为两种类型：一种

6、传方向和温度结构，可分为两种类型：一种是是气旋式涡旋气旋式涡旋（在北半球为逆时针旋转），（在北半球为逆时针旋转），其中心海水自下向上运动，是海面升高，将其中心海水自下向上运动，是海面升高，将下层冷水带到上层较暖的水中，使涡旋内部下层冷水带到上层较暖的水中，使涡旋内部的水温比周围海水低，又称的水温比周围海水低，又称冷涡旋冷涡旋。另一种。另一种是是反气旋式涡旋反气旋式涡旋（在北为顺时针），其中心（在北为顺时针），其中心海水自上向下运动，使海面下降，携带上层海水自上向下运动，使海面下降，携带上层的暖水进入下层冷水中，涡旋内部水温比周的暖水进入下层冷水中，涡旋内部水温比周围水温高，又称围水温高，又称暖

7、涡旋暖涡旋。 神秘的百慕大三角神秘的百慕大三角 百慕大三角是世界闻名的神秘海域，它地处百慕大三角是世界闻名的神秘海域，它地处北美佛罗里达半岛东南部，具体是指由百慕大群岛、北美佛罗里达半岛东南部，具体是指由百慕大群岛、迈阿密（美国）和圣胡安（波多黎各）三点连线形迈阿密（美国）和圣胡安（波多黎各）三点连线形成的一个三角地带。几百年来，这里频繁出现离奇成的一个三角地带。几百年来，这里频繁出现离奇的海难事故和其他一些神奇的事件。人们把这个恐的海难事故和其他一些神奇的事件。人们把这个恐怖的海域称为怖的海域称为“魔鬼三角魔鬼三角”或或“死亡三角死亡三角”。 1963 年年2 月月2 日，美国日，美国 “玛

8、林玛林凯恩凯恩”号油船号油船例行出航。这艘船上装配着现代化的导航仪器例行出航。这艘船上装配着现代化的导航仪器 及及先进的通讯设备。在出航的第二天，船上的船员还先进的通讯设备。在出航的第二天，船上的船员还向海港报告说：向海港报告说：“油船已正常地航行到北纬油船已正常地航行到北纬26 40、西经、西经73的海面上。的海面上。” 然而谁也想不到，这然而谁也想不到，这却是却是“玛林玛林凯恩凯恩”号油船发出的最后一份报告。号油船发出的最后一份报告。此后，这艘油船竟无声无息地失踪了，好像掉进了此后，这艘油船竟无声无息地失踪了，好像掉进了深洞里。事后派船去搜寻，海面上连一滴油也未见深洞里。事后派船去搜寻，海

9、面上连一滴油也未见到。到。轮船的灾难地轮船的灾难地海底金字塔海底金字塔 1979年，美、法科学家有了年，美、法科学家有了新的发现：在这个海区发现了一新的发现：在这个海区发现了一座金字塔，它高座金字塔，它高200 米，底边长米，底边长 300米，塔尖与海面相距米，塔尖与海面相距100米。米。塔身有两个巨洞，水流汹涌而过。塔身有两个巨洞，水流汹涌而过。有些科学家说，建造金字塔的原有些科学家说，建造金字塔的原料可能是含铁的巨石，由于海浪料可能是含铁的巨石，由于海浪冲击及地磁场的长期作用，金字冲击及地磁场的长期作用，金字塔被不断磁化，成了一块巨大的塔被不断磁化，成了一块巨大的永久磁铁。当轮船经过这个海

10、区永久磁铁。当轮船经过这个海区时，仪表失常，而且可能会被吸时，仪表失常，而且可能会被吸入水底。入水底。 飞机的坟场飞机的坟场 令人恐惧的是，飞机在这个海区上空飞行时，令人恐惧的是，飞机在这个海区上空飞行时，也常常遭到莫名其妙的也常常遭到莫名其妙的“飞来横祸飞来横祸”，在这里失事，在这里失事的飞机，有的直到最后几分钟还同机场保持着正常的飞机，有的直到最后几分钟还同机场保持着正常的联系，它们几乎是在一瞬间消失的。有的飞机则的联系，它们几乎是在一瞬间消失的。有的飞机则在失事前发出了奇怪的报告，例如，仪表突然失灵、在失事前发出了奇怪的报告，例如，仪表突然失灵、天空发黄、晴天起雾、海上变得异常等，可是谁

11、也天空发黄、晴天起雾、海上变得异常等，可是谁也没来得及提供更详细具体的情况，就渺无踪迹了。没来得及提供更详细具体的情况，就渺无踪迹了。有人统计，从有人统计，从1840 年到现在，飞机在百慕大三角年到现在，飞机在百慕大三角区神秘失踪的事件达区神秘失踪的事件达100 余起余起 魔鬼三角魔鬼三角 在南海有片神秘莫测、令世人恐惧的海域。这片海在南海有片神秘莫测、令世人恐惧的海域。这片海域西起香港，东至台湾，南至菲律宾吕宋岛，面积约域西起香港，东至台湾，南至菲律宾吕宋岛，面积约10 平方千米。自平方千米。自1979 年以来，不断出现航船失踪事件。年以来，不断出现航船失踪事件。令人百思不解的是，这些航船失

12、踪后，竟未发现任何碎令人百思不解的是，这些航船失踪后，竟未发现任何碎片、油迹或尸体。人们惊奇地发现，这片海域的位置，片、油迹或尸体。人们惊奇地发现，这片海域的位置，恰好与举世闻名的大西洋百慕大魔鬼三角的位置遥遥相恰好与举世闻名的大西洋百慕大魔鬼三角的位置遥遥相对，于是，中国南海对，于是，中国南海“魔鬼三角魔鬼三角”的称谓不胫而走。近的称谓不胫而走。近年来，随着海洋物理学的发展，科学家们在大洋中发现年来，随着海洋物理学的发展，科学家们在大洋中发现了中尺度旋涡。南海岛屿众多，沿岸流、南海暖流、南了中尺度旋涡。南海岛屿众多，沿岸流、南海暖流、南海环流以及黑潮的汇聚，都为旋涡的形成提供了条件。海环流以

13、及黑潮的汇聚，都为旋涡的形成提供了条件。 中尺度涡旋不但分布广，而且具中尺度涡旋不但分布广，而且具有巨大能量。有巨大能量。 其运动可分为其运动可分为自传自传、平移平移和和垂直运垂直运动动三种方式。涡旋三种方式。涡旋中心势能最大中心势能最大，随，随着远离中心的距离增加，势能逐渐减着远离中心的距离增加，势能逐渐减小，在涡旋边缘变为零。而涡旋小，在涡旋边缘变为零。而涡旋动能动能的最大值不在它的中心，而在涡旋中的最大值不在它的中心，而在涡旋中心与边缘之间的地方心与边缘之间的地方。 你能想像秘鲁附近的洋流发生变化，会引你能想像秘鲁附近的洋流发生变化，会引发太平洋彼案的澳大利亚和印度尼西亚等地发生发太平洋

14、彼案的澳大利亚和印度尼西亚等地发生干旱吗？秘鲁寒流通常沿秘鲁海岸向西北流动。干旱吗？秘鲁寒流通常沿秘鲁海岸向西北流动。但是，近半个世纪以来，科学家们发现，每隔几但是，近半个世纪以来，科学家们发现，每隔几年，温暖的海水从赤道向南流动，引起秘鲁沿岸年，温暖的海水从赤道向南流动，引起秘鲁沿岸海域的水温升高。由于这种现象通常发生在圣诞海域的水温升高。由于这种现象通常发生在圣诞节前后，因此这一暖洋流被称为厄尔尼诺，西班节前后，因此这一暖洋流被称为厄尔尼诺，西班牙语意为牙语意为“圣婴圣婴”。科学家们发现，厄尔尼诺到。科学家们发现，厄尔尼诺到来时，不仅给秘鲁沿岸带来灾害，还会导致全球来时，不仅给秘鲁沿岸带来

15、灾害，还会导致全球气候异常。气候异常。 五五.厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象 正常年份正常年份：通常在赤道太平洋东部的厄瓜多尔和秘鲁沿通常在赤道太平洋东部的厄瓜多尔和秘鲁沿岸，由于盛行与海岸平行的偏南风，表层水在风和地转偏岸，由于盛行与海岸平行的偏南风，表层水在风和地转偏向力联合作用下，产生离岸流动，为了保持水体平衡，于向力联合作用下，产生离岸流动，为了保持水体平衡，于是深层较冷的海水便涌升上来补偿。是深层较冷的海水便涌升上来补偿。厄尔尼诺特征厄尔尼诺特征 异常年份异常年份：在圣诞节前后，中美洲沿岸有一股在圣诞节前后，中美洲沿岸有一股暖水暖水沿沿厄瓜多尔和秘鲁海岸厄瓜多尔和秘鲁海岸向南流动向南流动，

16、代替了那里原来的冷海，代替了那里原来的冷海水，沿岸水，沿岸上升流上升流也随之也随之减弱或消失减弱或消失，从而影响了那里的，从而影响了那里的海洋动物区系和鱼类，使秘鲁渔场大幅减产。通常干旱海洋动物区系和鱼类，使秘鲁渔场大幅减产。通常干旱少雨的南美洲西部地区少雨的南美洲西部地区连降大雨连降大雨，此称为，此称为厄尔尼诺事件厄尔尼诺事件。厄尔尼诺年份海水温度变化：厄尔尼诺年份海水温度变化： 为什么会发生厄尔尼诺事件？为什么会发生厄尔尼诺事件？ 1.秘鲁沿岸上升流的变化。秘鲁沿岸上升流的变化。 2.海洋与大气相互作用。海洋与大气相互作用。 *一些海洋学家认为，厄尔尼诺事件是由于一些海洋学家认为，厄尔尼诺事件是由于太平洋赤道上信风减弱形成的。太平洋赤道上信风减弱形成的。 *气象学家则把信风的减弱归咎于异常的海气象学家则把信风的减弱归咎于异常的海面高温面高