世界大洋及中国海温盐密分布

 

 

 

 

 在垂向上，基本上是层化状态，当然物理量一定是连续的，人为的分为多个层。

随着深度的加深，水平方向上的差异逐渐减小，大洋底的温盐密都差不多了，变化最剧烈的就是靠近海面的地方。

 注意太平洋比大西洋和印度洋热两度左右。

 太平洋暖池温度非常高，其分布如图所示。当该暖池由太平洋西部移到东部，则称厄尔尼诺事件。

 

 

 上面三张图是正常情况、厄尔尼诺、拉尼娜事件。拉尼娜就是厄尔尼诺的反过程，但是也不完全是正常状态，而是东太平洋比正常情况温度更低。

表层温度分布：

热赤道在大洋西部偏高纬度，在大洋西部偏低纬度，主要原因就是上图的大洋环流。

这一股热流在太平洋称为黑潮，在大西洋称为湾流。

上图的海流也是造成上述海表温度分布的原因，其中南极有一个绕极流，使得南极东西部温度差异很小。

 

以上我们讲的是海水表层，我们知道，太阳辐射在海洋中造成的影响是比较浅的。更深层的海水温度由内部各种交换传递。其水温分布和表层也就不同。

水深500米处温差减小，同时在大洋西边界有明显高温区。当然，其原因依然是海流。

水深1000米处差别就更小了。4000米处整个大洋的温差不超过3度，再往下基本就是0度水。

 

 

 

海水垂直温度分布如图，可见表层某一个深度内水温没有变化，即混合的较好。

中间温度变化较为剧烈的称为主温跃层。这个概念是常用的，例如模式模拟的是否准确，看温跃层模拟的效果。

 主温跃层在赤道附近较浅，在300米左右。

 极地海区主温跃层升至海面，也就是说不存在了。因为极地表层水也比较冷，上下混合的非常好。

 

 上面海流图的冷暖谁交汇处。

 

 上混合层也非常重要，也是判断模式模拟效果的指标。

冬季海表温度一直被大气降温，上混合层较夏季更深。

 

 

 

 

 

 晴天太阳辐射影响较大，无风减小海水搅拌（湍流很弱），低纬、夏季太阳辐射影响较大，近岸水深浅易受影响。

 

 位相就是说不同深度的变化不是同时的。

跃层相当于一个障碍层。

海洋内部有很多跃层，这个界面上会产生波动，就是内波。内波的振幅非常大，如果潜艇遇到内波，可能会瞬间被带到深海，再被带到浅海，造成毁灭性打击。海表由于风、浪、流，所以海水混合比较均匀。而深海的海水更为均匀，这就是因为内波。

 

 

 

 盐度：

 

 

 

 

 图中虚线表示蒸发降水差，可见盐度和这个指标相关性比较强。

 

 35是标准海水

由于亚马逊河等，注入大西洋的淡水是最多的，但是其盐度仍然最高，是因为它的蒸发过大，都输送到太平洋了。太平洋虽然输入的淡水少，但降水多。

 

与温度相比，盐度要均匀的多。所以大多数时候，不太考虑盐度的变化，即取标准海水35

 

 

 

 赤道海区水最轻，在表层。副热带海区的水次之，下沉形成次表层，我们提到过副热带是蒸发最强的地方，所以表层水的盐度低，此表层水的盐度最高，再往下又变低（这个结论与上面的图并不符合，但老师是这么讲的）。在次表层以下的水是来自中高纬度的海水，称为大洋中层水。北极海区的水下沉形成大洋深层水。最底部的水来自南极洲，形成整个大洋的底层水。当然，以上所讲到的各个层是为研究方便，实际是难以区分的。

海洋科学是一门基于观测的科学，但对于自然界来说有太多的指标可以观测，到底应该观测什么如何观测，还需要模式跑出来的东西来指导。当然，模式的结果也并不能完全相信，因为很多东西是简化或者假设的。

此处老师还讲到，观测数据除了观测的人其他人都信，因为做观测的人自己心里清楚这个数据的问题非常多，但观测数据给到我们手里时，我们认为这个数据就是绝对准确的。甚至有些时候模式做出来的结果和观测数据吻合的非常好，也可以认为模式有问题，因为观测数据本身都是错的。与此相反，模式是除了做模式的人自己以外，其他人都不信，认为很玄。

 该图虚线代表温度，实线代表盐度。

 

密度：我们之前讲过密度无法直接测得，而是由温度盐度压力计算得到。压力我们一般认为是不变的，可以忽略，而盐度在大洋中变化是比较小的，所以决定密度的因素主要是温度变化。

即温度高的密度小，温度低的密度大。其实我们之前在讲混合、各个层的海水，已经反复提到密度了。

稳定状态下，海水的密度垂向向下是逐渐增大的，密度大的水下沉。而有些时候比如大气降温，会短时间改变某一层水的密度，但通过混合调整，最终依然会达到稳定状态。

 

 可见，密度也有跃层（因为温度有跃层），但从数值上可以看到密度变化是非常小的。

 

 

 

 回顾：季节性温跃层一般出现在夏季，因为冬季海水一直被大气降温下沉，再加上冬季强风的搅拌，通常混合的较好，所以上混合层非常深，没有跃层。所以黄海渤海不是蓝色的，海底泥砂被带到海面。越热的地方海洋越蓝越清澈，因为有跃层。

 

 中国海:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 冬季等温线向上弯，也就是说有一股暖流向北即黄海暖流，它是黑潮的一个分支。

南海比渤海东海黄海深，许多人感兴趣做南海，因为其结论可以推广到世界大洋。其水温分布均匀梯度小。

渤海因为纬度较高，且水深较浅。冬季能到达1度左右，夏季又能升温至二十多度，变化非常大。所以它对气温调节能力较差，大连天津气候并不稳定。

 

 渤海黄海季节性温跃层非常明显。

 

 黄海的深度较浅，但又有一定深度。这个特性决定了其冬季混合较好，而夏季表层水形成季节性温跃层，阻止热量向下传递，导致海底有一个比正常温度更冷的水团，称为黄海冷水团。

 

 

 

 黄海暖流（黑潮）带来的是高温高盐水。

 

 东海也受一部分黑潮影响。还有长江淡水注入

 

 

 

 盐度也主要受径流（淡水河流输入）影响。

再次强调，主温跃层和太阳辐射（季节）没有关系，有关系的是季节性温跃层。因此，主温跃层的深度要比较深，才能不受太阳辐射影响。

同时，海表由于受波浪、风搅拌等湍流非常强，混合充分。所以表层一般称为上混合层（冬季上混合层更深，在渤海黄海甚至延伸至海底），与之对应的，海底还有一个下混合层。