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本文由羊羊的地理教室首发，如转载请注明出处 作者 山竹 | 审稿 星辰 这个“温盐环流”是什么？为何会有如此大的威力？ 今天的文章将带大家了解：
 01 风海流：盛行风吹拂海面，推动海水随风漂流，使上层海水带动下层海水流动，形成的大规模洋流。 密度流：由于各个海区的水温、盐度不同，导致海水密度分布不均，引起海水的流动。 补偿流：由风力和密度差异所形成的洋流，使出发海区的海水减少，由相邻海区的海水补充而形成的洋流。 图源：匠心地理 什么是温盐流？温盐流=温（温度）+盐（盐度）+流（洋流） 温盐流是一种由于海水温度和盐度的空间差异，造成海水密度分布不均，从而引起的海水运动。 所以温盐流就是密度流。 在密度流中，表层海水从密度小的区域流向密度大的区域，深层海水则是从密度大的区域流向密度小的区域。所以准确判断哪个区域的海水密度大，就成为了其中的关键。 海水密度受温度和盐度影响：海水温度越高，密度越低；海水盐度越高，密度越高。而影响海水温度和盐度变化的原因有很多，包括太阳辐射、气温、蒸发降水、海水结冰等等。 （本文首发于公众号：羊羊的地理教室） 02 温盐流就是密度流，但温盐环流，其实是温盐流和风海流连接成的“环”。 这个全球性的闭合环流在低纬和高纬间输送着物质和能量，所以又被称为“大洋输送带”（great ocean conveyor belt）。 图源：《海洋：深水探秘》 要强调的是，这个环流是立体的，什么意思呢？具体来看下面这个视频↓
来源：NASA 03  温盐环流的形成和分布Q：温盐环流是如何形成的？ 我们以温盐环流中最著名的北大西洋温盐环流为例进行讲解。 （本文首发于公众号：羊羊的地理教室） ①由风力驱动的墨西哥湾暖流把来自赤道的温暖海水带往北大西洋，途中海水释放出热量，温度下降，密度增大。 ②北大西洋海水结冰导致部分盐分析出，加大未结冰海水的盐度，也使海水密度增大。 ③在北大西洋地区，密度较大的海水下沉到大洋深处，并转而掉头向南流动，便形成北大西洋温盐环流。 Q：北大西洋温盐环流继续向南发展，会流向哪里？ 早在1987年，美国学者Broecker就提出了全球温盐环流输送带的概念图。 Broecker的全球温盐环流输送带概念图，仅为雏形，许多环节有待证实 如图所示，红色线条表示表层的风海流，蓝色线条表示深层的温盐流。表层海水在北大西洋沉入深海后一路向南，在南极地区绕极而流，随后分为两支，分别在印度洋和北太平洋上翻到海表，再绕过非洲南部从大西洋北上，形成一个闭合输送带。 04 温盐环流的影响温盐环流跨越全球，在低纬和高纬间输送着物质和能量，对于地理环境有着积极的影响。 ①将低纬的热量输送到高纬，维持全球气候系统的能量平衡。 我们知道，对于全球气候系统来说，低纬接收的太阳辐射过剩，而高纬接受的辐射不足，如果高低纬之间没有能量的输送，低纬就会越来越热，高纬也会越来越冷。温盐环流通过冷、暖水流的流动，和大气环流一起，平衡了高低纬度的能量收支差异。 ②给北欧、北美东部等地区补充热量和水汽，利于人类生存。 温盐环流中的北大西洋暖流从低纬流向高纬，给沿岸的北欧、北美东部等地区带去热量和水汽，使当地不至于那么寒冷干燥，更适宜人类的生存。
北大西洋暖流给沿岸增温增湿，使温暖湿润的海洋性气候延伸到高纬度的北欧地区 了解了温盐环流的成因、分布和影响，现在你能回答最开始提出的问题了吗？ Q：全球变暖为什么会导致温盐环流中断？ ①气候变暖会加速北大西洋附近冰川和海冰的融化，从而降低海水的盐度。 ②气候变暖可能使中高纬的降水量增加。 ③气候变暖还可能导致海面升温。 总之，这些过程都会导致北大西洋的表层海水盐度降低，温度升高，从而密度减小，海水下沉减弱，温盐环流减缓甚至停滞。 （本文首发于公众号：羊羊的地理教室） Q：温盐环流中断为什么会引起高纬度地区气温降低？ 没有了温盐环流，来自低纬度的热量将无法被传送到高纬度地区，高纬度地区就会变得异常寒冷。由此可见，温盐环流其实是全球变暖的一种负反馈机制。 不过，虽然这一过程在科学理论上可行，但电影《后天》中的情节却很难发生。研究发现，过去30年里，尽管北大西洋海水的温盐特性显著变化，但温盐环流的强度是相对稳定的。这说明温盐环流的变化十分滞后和缓慢，而且它的变化再影响到气候也要再过几十年，所以电影中短短几天全球范围急剧降温是不可能实现的。 05 来做题吧温盐环流是一个依靠海水的温度和盐度驱动的全球洋流循环系统。北大西洋温盐环流是以风力驱动的海面水流将赤道的暖流带往北大西洋，在高纬度海域受密度的影响下沉到海底，深层海水向南返程流动。全球变暖将会威胁该环流的正常运转，甚至可能导致其停滞。读北大西洋温盐环流示意图，完成下面小题。 1.C 根据材料中温盐环流的定义判断，温盐环流在大洋中普遍存在，因此不只对大西洋产生影响，A错误；温盐环流是由温度和盐度变化引起海水密度差形成的，深层海水中温度和盐度的递变幅度不会太大，因此密度差变化幅度小，海水在深层流速较慢，B错误；海水温度和盐度的变化主要是由于海表太阳辐射不均及降水引起的，因此驱动力来源于海表，C正确；在北大西洋净热量是向北输送，但是温盐环流不仅仅存在于北大西洋中，D错误。故选C。 2.B 海水下沉，是因为密度增加，而密度增加可能是由于盐度升高，或温度降低。A，海水结冰导致盐分析出，海水盐度升高；C，洋流在向北流时水分蒸发，会使海水盐度升高；D，海水北上不断向大气释放热量使海水温度降低。以上都会导致海水密度增加，所以排除ACD。降水多蒸发少，则海水盐度减小，密度减小，所以B不可能是海水下沉的原因。故选B。 3.A 全球变暖背景下，海水温度升高，温盐环流减弱，则表层海水下沉减弱，深层洋流减弱，同时海水北上也减弱，即墨西哥湾暖流、北大西洋暖流势力减弱。由暖流对气候的影响可知，这会导致北美东部地区气温降低、降水减少；欧洲西部沿海地区水温降低；北海渔场渔业资源减少。故本题正确答案为A。 参考文献： 周天军, 王绍武, 张学洪. 大洋温盐环流与气候变率的关系研究:科学界的一个新课题[J]. 地球科学进展, 2000(06):654-660. 宋亚芳,丁一汇. 温盐环流与气候突变[N]. 中国气象报,2004-06-19. 闫慧, 李中轩, 陈杰. 温盐环流对气候突变的影响[J]. 许昌学院学报, 2011(05):103-106. 王晓凡.认识热盐环流.中国科学院,2016-02-26.http://www.iap.cas.cn/kxcb/kpwz/201602/t20160226_4537528.html 朱汉斌,侯瑶.研究揭示北大西洋温盐与海洋环流间并非同步变化[N].中国科学报,2020-11-30.http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/11/449322.shtm |
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温盐环流路线图，走完需要几千年时间
