水文學：第五章 海洋

第五章海洋第一節(jié)

海洋組成

一、海洋組成第二節(jié)海水運動

一、波浪

二、潮汐

三、洋流四、世界大洋表層環(huán)流系統(tǒng)五、深層海流六、溫鹽環(huán)流本章結構★海與洋

洋是世界大洋的中心部分和主體部分，它遠離大陸，深度大，面積廣，不受大陸影響，具有較穩(wěn)定的理化性質和獨立的潮汐系統(tǒng)以及強大洋流系統(tǒng)的水域。世界大洋分為4個部分，即：太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。海是靠近大陸，深度淺（一般＜3000m），面積小，兼受洋、陸影響，具有不穩(wěn)定的理化性質，潮汐現象明顯，并有獨立海流系統(tǒng)的水域。第一節(jié)：海洋組成一、海洋組成由于海水所處地理環(huán)境及其水文特征不同，從區(qū)域范圍上可以分為洋、海、海灣和海峽等。它們共同組成了海洋?！锸澜缢拇笱蟆锖５念愋?/p>

根據海被大陸孤立的程度和其地理位置及其它地理特征，可將海劃分為地中海和邊緣海。地中海又可劃分為：陸間海和內陸海。陸間海是介于兩個以上大陸之間，并有海峽與相鄰海洋相連通的水域，一般深度較大，如地中海；內陸海是深入大陸內部，海洋狀況受大陸影響顯著，如黑海、紅海等。邊緣海是位于大陸邊緣的水域，一部分以大陸為界，另一部分以島嶼、半島、群島與大洋分開。與大洋的水交換比較自由?？拷箨懸贿吺艽箨懹绊懘?，水文狀況季節(jié)變化顯著；靠大洋一邊受大洋影響大，水文狀況比較穩(wěn)定。特殊的海-周邊沒有陸地或島嶼的海馬尾藻海(Sargaso)★海灣與海峽海灣是海洋伸入大陸的部分，其深度和寬度向大陸方向逐漸減小的水域。一般以入口處海角之間的連線或灣口處的等深線作為洋或海的分界線。海灣的特點是潮差較大。海峽是連通海洋與海洋之間狹窄的天然水道。如臺灣海峽、馬六甲海峽、直布羅陀海峽等。其水文特征是水流急，潮速大，上下層或左右兩側海水理化性質不同，流向不同。第二節(jié)海水運動海水運動的形式主要包括波浪、潮汐和洋流。水是一種流體，在外力的作用下水質點可以離開原來的位置，但在內力的作用下它又有恢復到原來位置的趨勢。因此，水質點在其平衡位置附近做近似封閉的圓周運動，便產生了波浪，引起了波形的傳播。一、波浪包括波峰、波谷、波長、波高，周期、波速、波峰線、波向線等。1、波浪的基本要素波峰是靜水面以上的波浪部分；波谷是靜水面以下波浪部分；波頂是波峰的最高點；波底是波谷的最低點；波高是波頂與波底間的垂直距離；波長是兩相鄰波頂或波底間的水平距離；波陡是波高與半個波長之比；波浪周期是兩相鄰的波頂（或波底）經過同一點所需要的時間；波速是波形移動的速度，即波長與波浪周期之比值。波向線是表示波浪傳播方向（浪向）的線；波峰線是與波向線正交，并通過波峰的線。波浪要素2、波浪的類型按照撥的周期(頻率)分類：可以分為表面張力波，短周期重力波、長周期重力波、長周期波和長周期潮波。根據周期和頻率的波浪劃分示意圖①風浪和涌浪：由風力的直接作用而形成的波浪，稱為風浪；當風停止或波浪離開了風區(qū)時的波浪稱為涌浪；風浪屬于強制波，波形和余擺線差別大，波峰高而尖陡，波峰前后不對稱，前部陡峻而后部平緩，波谷比較寬平，波長較短，波速較慢，最大僅40～50km／h；涌浪屬于自由波，波形接近余擺線，波峰圓滑而矮，前后對稱，波長較長（可達500～600m，甚至800m以上），波速較快，＞100km／h，可以比風速大，故常利用它來預報臺風或風暴。波浪按成因分類②海嘯1②海嘯（Tsunamis）：——由火山爆發(fā)、海底地震引起海底大面積升降，以及伴隨的沿海地帶山崩和滑坡等造成的巨浪，稱為地震海嘯。——由于強烈的大氣擾動（例如臺風、強低壓等）而引起海水異常升降產生的巨浪，稱稱之為風暴潮。③潮波：引潮力所致；④氣壓波：因氣壓突變而產生；⑤船行波：船行作用產生；⑥內波：發(fā)生在海洋內部，由兩種密度不同的海水作相對運動而引起的波動現象。風暴浪航空母艦1航母巨浪船行波按水深分類深水波——水深相對波長很大的波（水深＞L／2），水質點運動軌跡為圓形，又稱表面波或短波；深水波作用的極限水深等于一個波長，該深度稱為波浪作用基面或波底；淺水波——水深相對波長很小的波（水深＜L／2），水質點運動軌跡為橢圓形，又稱長波；淺水波與深水波比較，波速減小，波長變短，波高增加。wavebase：又稱浪基面，波浪基準面或浪底，是波浪對海底地形產生作用的下界，1/2波長看成是波浪作用的下限，該深度即為波基面（浪基面）。波基面余擺線指當圓沿著一直線滾動時，圓上任一點的軌跡。余擺線理論余擺線理論的幾個假設：海水是無限深廣的；海水是由許多水質點組成的，它們之間沒有內摩擦力存在；參加波動的一切水質點均做圓周運動，并且當水質點做圓周運動時，在水平方向上，它們的半徑相等，在垂直方向上，自水面向下逐漸減小，在波動前位于同一直線上的所有水質點在波動時角速度相等。余擺線方程x’=x+PM=x+r*sin

z’=z-PO=z-r*cos

深水波波浪隨深度衰減理論證明，波浪振幅隨深度變化：r=r0e-kh其中，k=2π/λ，r0為表層波動半徑，為波高的一半，r為深度h處波動半徑。因為水質點運動速度u等于其角速度(σ)與波動半徑r之乘積，所以，類似于波動振幅，波動速度也會隨著深度按指數規(guī)律迅速衰減。深水波波浪隨深度衰減淺水波波浪進入淺水區(qū)后，因受海底摩擦阻力影響，波浪能量除了繼續(xù)損耗外，又引起波浪能量的重新分布，波形發(fā)生變化：波速減小，波長變短，波高略增。波高略增的原因是波能集中在較淺的水深中所致。波的外形趨于尖突，水質點的運動軌跡由圓形變?yōu)闄E圓形。非常淺水波當波浪進入非常淺的水區(qū)(水深相當于1/25λ)后，水質點的運動軌跡既不是圓形也不是橢圓形，而是在兩焦點之間來回往復做直線運動。這時候的波成為非常淺水波。h>1/2Lh<1/2L剖面上波浪變形近岸浪★波浪的破碎波浪傳入淺水區(qū)或近岸后，海底摩擦作用使波頂運動速度大于波底，最后波峰越過波谷而發(fā)生破碎?！ɡ似扑橹饕腥N形式：崩頂破碎、卷躍破碎、激散破碎。崩頂破碎（spill）波陡較大的波浪，海底坡度平緩，消能緩慢，白頭浪崩頂卷躍破碎（plung）波陡中等的波浪，海底坡度中等，消能中速卷躍沖浪滑浪風帆激散破碎（surging）波陡較小的波浪，海底坡度較大，消能較快，拍岸浪激散拍岸浪★波浪的折射與沿岸流當入射波浪不垂直于海岸時，由于波浪受海底摩擦阻力影響大小不一，使波向發(fā)生轉折，最終波峰線基本與海岸線平行；這時水體沿海岸流動，形成沿岸流。★波浪的繞射：當波浪傳入近岸時，如果受到沙嘴、岬角等的阻擋時，波浪將從其旁邊繞過、進入波影區(qū)，波峰線變形，波高遞減，波浪能量大為減小，故波影區(qū)一般為比較平靜的水域。波浪折射岬角波能輻聚導致侵蝕，海灣波能輻散引起堆積折射塞班－情人島折射芝罘島連島沙壩波浪方向芝罘島海陵島海陵島的波浪方向、侵蝕區(qū)和堆積區(qū)?2008年臺風黑格比曾摧毀海陵島連島沙壩沿岸流泥沙流搬運涌浪當風開始平息，或者波速超過風速時，風浪離開風區(qū)傳播到遠處，這種波浪稱為涌浪。涌浪的出現表示風浪已進入消退階段。涌浪的特點：隨著傳播距離的增長，波高逐步變小，波長和周期卻不斷增長，因而涌浪變得約平緩，波形越接近擺線波。涌浪的傳播速度可相當準確地由下式計算：涌浪-石島附近涌浪-余輝海嘯與風暴潮——由火山爆發(fā)、海底地震引起海底大面積升降，以及沿海地帶山崩和滑坡等造成的巨浪，稱為地震海嘯?！捎趶娏业拇髿鈹_動（例如臺風、強低壓等）而引起海水異常升降產生的巨浪，稱之為風暴潮。二者產生的原因雖不相同，但它們產生的現象和破壞力卻是類似的，所以，一般將二者統(tǒng)稱為海嘯。破壞性的地震海嘯，只在地震構造運動出現垂直斷層、震源深度＜50km、而里氏震級大于6.5的條件下才會發(fā)生。其波長為幾十至幾百公里（遠大于海洋的最大深度），周期為2～200分鐘，最常見的是2～40分鐘。C為海嘯波速；Ｇ為重力加速度，Ｈ為水深；全球海洋的平均深度為3600m，海嘯的平均前進速度為360～500km／h。——公元358年至今全球發(fā)生過近5000次破壞性地震海嘯，其中約85％的地震海嘯分布在太平洋中的島弧━海溝地帶。地震引發(fā)的海嘯地震海嘯巨浪可高達10—50m，甚至上百米。印度洋大海嘯20041226震央與板塊印澳板塊亞歐板塊震央赤道斯里蘭卡海嘯前的平靜斯里蘭卡海嘯前的平靜2004.12.26.海嘯前的異常退潮海嘯前的異常退潮海嘯猛撲而來海嘯猛撲而來海嘯猛沖上岸海嘯猛沖上岸海嘯巨浪海嘯巨浪海嘯041226海嘯海嘯2海嘯海嘯3海嘯印尼海嘯前印尼海嘯前印尼海嘯后印尼海嘯后泰國海嘯前1泰國海嘯前泰國海嘯后1泰國海嘯后泰國海嘯前2泰國海嘯前泰國海嘯后2泰國海嘯后海嘯6世紀劫難海嘯7澤國千里海嘯8泰國軍艦擱淺劫后海底地形斷裂帶長＞1200km，垂直錯動約18.3m，震級9級，釋放的能量相當于12000顆廣島型原子彈——約2億噸的TNT當量。20100227智利地震本次地震引發(fā)的海嘯傳到日本小笠原群島時浪高約10厘米。20110313

日本地震海嘯20110313

日本地震海嘯海嘯前海嘯后宮城飯子浜20110313

日本地震海嘯海嘯前海嘯后仙臺機場20110313

日本地震海嘯歷史上最大海嘯-1960年智利地震海嘯1960年智利地震海嘯對2萬公里外的日本造成了巨大的破壞。

1960年5月，智利中南部的海底發(fā)生了強烈的地震，引發(fā)了巨大的海嘯，導致數萬人死亡和失蹤，沿岸的碼頭全部癱瘓，200萬人無家可歸，這是世界上影響范圍最大、也是最嚴重的一次海嘯災難。智利東倚安第斯山脈，西臨太平洋海溝，根據現代板塊學說的觀點，處于太平洋板塊與南美洲板塊相互碰撞的地帶，由海底地震、火山噴發(fā)引起的海嘯，是智利一種常見的自然災害。在歷史上，智利和太平洋東岸的一些海濱城市，曾多次遭到海嘯的侵襲。歷史上最大海嘯-1960年智利地震海嘯1960年，從5月21日凌晨開始，在智利的蒙特港附近海底，突然發(fā)生了罕見的強烈地震。震級之高、持續(xù)時間之長、波及面積之廣，實屬少有。大地震一直持續(xù)到6月23日，1個多月內先后發(fā)生了225次不同震級的地震。震級>7級的有10次之多，>8級的有3次。

5月21日地震剛發(fā)生時震動比較輕微，這種顫動連續(xù)不斷地發(fā)生著，且震級一次高于一次，震動也一次比一次劇烈。倉皇之中人們搖搖晃晃跑出室外。這時雖然有些不太結實的房屋被震塌震裂，偶然有慌不擇路的人們被壓死和砸傷，但一些比較牢固的建筑物還都安然無恙。地震開始并不那么兇猛，人們還有時間躲避，傷亡人數不多。連續(xù)兩天持續(xù)不斷的震蕩使人們產生了松懈麻痹情緒，人們不像開始那樣懼怕，有人甚至搬進了已被震裂的房屋中居住。

5月22日下午19點11分，忽然地聲大作，震耳欲聾。地震波像數千輛隆隆駛來的坦克車隊從蒙特港的海底傳來。不久，大地便劇烈地顫動起來。這次地震，是世界地震史上一次震級最高、最強烈的地震，震級達8.9級（后修訂為9.5級）。它發(fā)生在位于太平洋智利海溝、蒙特港附近海底，震中為32°S，76.6°W，影響范圍在南北800千米長的橢圓內。歷史上最大海嘯-1960年智利地震海嘯

大震后忽然海水迅速退落，露出了從來沒有見過天日的海底，魚蝦蟹貝等海洋動物在海灘上拼命掙扎。一些有經驗的人們知道大禍將臨，紛紛逃向山頂或登上擱淺的大船。約15分鐘后海水驟漲，頓時波濤洶涌澎湃，浪濤高達8-9米，最高達25米。呼嘯著的巨浪以摧枯拉朽之勢越過海岸線，襲擊著智利和太平洋東岸的城市和鄉(xiāng)村。海邊的船只、港口和碼頭的建筑物均被擊得粉碎……

隨即，巨浪又迅速退去。所過之處，凡是能夠帶動的東西，都被潮水席卷而走。海潮如此一漲一落，反復震蕩，持續(xù)了將近幾個小時。太平洋東岸的城市，剛被地震摧毀變成了廢墟，此時又頻遭海浪的沖刷。那些掩埋于碎石瓦礫之中還沒有死亡的人們，卻被洶涌而來的海水淹死。在幾艘大船上，有數千人在此避難，但隨著大船被巨浪擊碎或擊沉，頓時被波浪全部吞沒，無一人幸免。在這次大海嘯的災變中，除智利首當其沖之外，還涉及到相當廣泛的地區(qū)。太平洋東西兩岸，如美國夏威夷群島、日本、俄羅斯、中國、菲律賓等許多國家與地區(qū)，都受到了不同程度的影響，有的損失也十分慘重。歷史上最大海嘯-1960年智利地震海嘯

地震發(fā)生后，海嘯波以每小時700千米的速度橫掃了西太平洋島嶼。14小時后到達夏威夷群島，波高9-10米，巨浪摧毀了夏威夷島西岸的防波堤，沖倒了沿堤大量的樹木、電線桿、房屋、建筑設施，淹沒了大片土地。不到24小時，海嘯波到達太平洋彼岸的日本列島，海浪波高達6-8米，最大波高8.1米。巨浪肆虐日本諸島海濱城市，本州、北海道等地停泊港灣的船只、沿岸的港灣和各種建筑設施都遭到了極大破壞。臨太平洋沿岸城市和鄉(xiāng)村的一些房屋及來不及逃離的人們都被卷入大海，造成日本數百人死亡，沖毀房屋近4000所，沉沒船只逾百艘，沿岸碼頭、港口及其設施多數被毀壞。

智利大海嘯還波及了太平洋沿岸的俄羅斯。在堪察加半島和庫頁島附近，海嘯波涌起的巨浪亦達6-7米，致使沿岸房屋、船只、碼頭、人員等遭到不同程度的破壞和損失。在菲律賓群島附近，海嘯巨浪也高達7-8米，沿岸城市和鄉(xiāng)村居民遭到了同樣的厄運。中國沿海由于受到外圍島嶼的保護，受這次海嘯的影響較小。但是，在東海和南海的驗潮站，都記錄到了這次地震海嘯引發(fā)的洶涌波濤。總之，智利大海嘯對太平洋沿岸大部分地區(qū)都造成了程度不同的破壞，其影響范圍之大為歷史所僅見。古海嘯-地震分布北美西岸古地震海嘯遺跡愛琴海古海嘯記錄-泥質沉積中的沙層亞得里亞海一次著名氣象海嘯發(fā)生時間：1978.6.21發(fā)生地點：亞德里亞海沿岸，前南斯拉夫(現克羅地亞)VelaLuka小鎮(zhèn)。VelaLukaisasmalltownhiddeninabayonKor?ulaIslandintheAdriaticSea.Intheearlymorningof21June1978,theseasuddenlybegantoriseinthetown,overtoppingthepiersandsurgingintothestreets.Therumbleoftheincomingwaterawakenedinhabitantswhowitnessedaseriesofdestructiveoceanwaves,floodingmuchofthecityandcausingdevastationandwidespreaddamage.Tsunami-likewaveswithtrough-to-crestheightsofupto6mandperiodsofabout18minappearedwithoutanywarning,resultinginthegreatestnaturaldisasterinthemodernhistoryofVelaLuka.Subsequentscientificinvestigationsindicatedthatthewaveswerenotrelatedtoaseismiceventorsubmarinelandslidebuttoatmosphericprocesses,identifyingthisasameteorologicaltsunamievent.簡介最大浪高分布事件中高(b)-低(a)水位情景火山噴發(fā)引發(fā)海嘯沿愛琴海島弧火山分布帶海嘯沉積的厚沙層時代及后果時代：銅器時代晚期(TheLateBronzeAge)，~3600BP。后果：thedevastationoftheislandandacivilizationthatinhabitedthatislandleadingtothedemiseofculturalcentersthroughouttheregion,suchastheMinoancultureonCrete(thustheeruptionisoftenreferredtoasthe"Minoan"eruption)andtheCycladiccultureintheCycladicIslands.還有沒有其它成因的海嘯？時間:2.15ma地點:南太平洋撞擊海嘯模擬Eltanin小行星撞擊(Ward&Asphaug,2002)不同海水深度、撞擊體直徑和傳播距離的最大海浪高度模擬我國隕石坑-岫巖坑岫巖岫巖坑海嘯預警系統(tǒng)預防海嘯-公民教育必不可少Tsunami:unexpectedblowfoilsflawlesswarningsystemThetrans-Pacifictsunamigeneratedbythemagnitude-8.8Chileearthquakeon27FebruaryexposedaproblemwithAustralia'stsunamiearly-warningsystem.Sincethe2004IndianOceantsunami,theAustraliangovernmenthasspentAus$70million(US$64million)onthedevelopmentanddeploymentoftheAustralianTsunamiWarningSystem(ATWS).ThisisjointlyoperatedbytheAustralianBureauofMeteorologyandGeoscienceAustralia.On27–28Feb.,thesystemworkedflawlesslyindetectingtheearthquakeandissuingfirstwatchmessages,thenwarningmessagesforAustraliavianumerouschannels.ThesmoothoperationofthephysicalhardwareoftheATWSisacredittoallthegovernmentscientistswhohavebeenworkingtirelesslysinceDecember2004.Unfortunately,thefinalelementoftheATWS-thecommunity'sresponse-failed.TheChileantsunamiwasforecasttoarriveatSydneyatabout8.30inthemorningon28February.Despitewidespreadtelevisionandradiobroadcastsofthetsunamiwarning,livetelevisioncoverageshowedhundredsofpeoplestandingonbeacheswaitingforthetsunamitoarrive.Worse,someofthemweredeliberatelyswimmingintotheincomingtsunami,despitetheeffortsmadebyvolunteersfromSurfLifeSavingAustraliatopreventthis.Thesepeoplemaynothavereceivedthewarningmessages,ortheymaynothaveunderstoodtherisk,ortheymayhavedeliberatelyignoredtheadviceissued.WhatbecameclearisthatweneedabetterunderstandingofthesocialdimensionofpublicresponsetowarningmessagesinAustralia,andtheemergencyservicesneedmoreresourcesforcommunityeducation.Nature464,350(18March2010),DaleDominey-Howes&JamesGoff風暴浪風暴浪也極具破壞力，尤其是與潮汐結合在一起。二、潮汐與潮流1、潮汐及其類型◆潮汐指海水位周期性漲落的現象。白天稱潮，夜晚稱汐，合稱潮汐。◆潮汐要素：在潮汐現象中，水位上升叫漲潮，水位下降叫落潮；漲潮至最高水位為高潮，落潮至最低水位為低潮；當潮汐達到高潮或低潮時，海面在一段時間內保持平穩(wěn)，分別稱為平潮和停潮；相鄰二次高潮或低潮的時間間隔，稱為潮期，相鄰高潮和低潮的水位差，叫潮差。潮汐要素圖解潮汐要素圖解2、潮汐的成因順潮對潮●內因：海洋水體；具有自由表面，富有六頂性●外因：天體引潮力。月球引潮力是太陽的2.17倍。3、潮汐的類型◆半日潮：在一個太陰日（24小時50分）內，有兩次高潮和兩次低潮，而且兩相鄰高潮或低潮的潮高幾乎相等，漲落潮時也幾乎相等。潮汐高度從赤道向兩極遞減，故又稱為赤道潮或分點潮；◆全日潮：半個月內，有連續(xù)7天以上在一個太陰日內，只有一次高潮和一次低潮，這樣的潮汐稱為全日潮。北部灣是世界上最典型的全日潮海區(qū)之一?！艋旌铣保涸谝粋€太陰日內，也有兩次高潮和兩次低潮，但潮差不等，漲潮時和落潮時也不等。4、潮流◆指海水在天體引潮力作用下所形成的周期性水平運動。隨漲潮而產生的潮流叫漲潮流，隨落潮而產生的潮流叫落潮流?！舫绷鞣譃榛剞D流和往復流兩種回轉流：外海、開闊海區(qū)，受地轉偏向力影響，在北半球作順時針回轉，流速約4～5km／h；往復流：海峽、河口等，受地形影響而成。其流速較大，可達18～22km／h。中國東部潮汐與潮流錢塘潮錢塘潮錢塘潮錢塘潮-沖浪

長憶觀潮，滿郭人爭江上望。來疑滄海盡成空，萬面鼓聲中。弄潮兒向濤頭立，手把紅旗旗不濕。別來幾向夢中看，夢覺尚心寒。北宋潘閬《酒泉子·憶馀杭》1、洋流的概念定義：具有相對穩(wěn)定流速和流向的大規(guī)模海水沿水平和垂直方向的非周期性流動→水分、熱量、鹽分及溶解氣體交換。2、洋流的分類1）按成因：風力作用下形成的風海流/風生洋流；海水密度分布不均引起的密度流；三、洋流一處海水流失，由另一處的海水補充形成補償流。補償流可以在水平方向上發(fā)生，也可在垂直方向上發(fā)生。垂直方向上的補償流可分為上升流和下降流。2）按冷暖性質：暖流；冷流3）按地理位置：赤道流；大洋流；極地流；沿岸流1）風應力風對海面的摩擦力（切應力）---外摩擦力；風施加在海浪迎風面上的壓力（正壓力）。風作用于海面，除能產生波浪，還會引起海水的前進運動，即風生洋流。3、作用于洋流的力2）壓強梯度力壓強梯度：壓強隨距離的變化率，其方向是沿壓強變化最大的方向。在兩個等壓面之間，垂直于等壓面的方面就是壓強變化的最大方向，即壓強梯度的方向。對于海洋來說，壓強梯度一般指向洋底。壓強梯度力：由壓強梯度引起的力。其方向由壓強大的方向指向壓強小的方向，即與壓強梯度的方向相反。對于海洋來說，壓強梯度力一般向上。3）摩擦力---內摩擦力:當海水作相對運動時，流速不同的海水之間會產生摩擦力。結果使流速大的海水減速，流速小的海水加速，最終使他們的速度趨于均勻化。4）地轉偏向力:當物體在地球上做相對運動時，就會受到偏向力的作用，其性質與慣性力類同。在北半球地轉偏向力偏右，與流速方向垂直。1)風海流/漂流/風生洋流：海水在風的切應力作用下形成的水平運動。風海流分為深風海流和淺風海流，以及派生的升降流。4、風海流及其成因風海流強度與風的切應力大小有密切關系。風的切應力(

a)與風速(W)平方成正比。

a≈0.02W2受地轉偏向力的影響，表面流向偏離風向45?左右(不同海區(qū)偏角稍有差別),并隨水深的增加呈線性增加,直到某一深處,流向與表層流向相反，這一深度稱為摩擦深度。通常將摩擦深度作為風海流所能達到的下限，一般為100~300m。2)風海流理論的幾個結論風海流表層流速(v0)與風速(W)和地理緯度()經驗關系式為：

v0=由海面向下，風海流流速按指數規(guī)律遞減。深度h處的流速(vh)與表層流速(v0)的關系：

vh=v0

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Da為摩擦深度?？梢姡L海流表層流速最大。水深等于摩擦深度時，其流速只有表面流速的4.3%。風海流水體輸送方向在北半球偏于風向右側。風的切應力可導致一支深度不大的風海流；風海流的體積輸送又會使海水密度的水平分布發(fā)生變化，從而產生密度流—風海流的負效應。3)風海流的負效應—密度流由于海水表層暖而輕，密度小，下層冷而重，密度大；加上風海流流速隨深度減小，在表層海水輸向右方(北半球)后，次表層冷而重的海水上升到表層，補充表層水的右移。海水密度的這種分布將導致一支與風向一致的密度流。在北半球反氣旋海區(qū)內，風引起的海水體積運輸趨向于反氣旋中心，造成較輕的表層海水在反氣旋中心發(fā)生堆積形成下降流；反氣旋周圍次表層較冷海水補償上升到表層。這樣，反氣旋中心海水(暖而輕,密度小)和周圍海水(冷而重,密度大)的密度差異將產生一支與風向一致的表面環(huán)流，叫反氣旋大洋環(huán)流。同理，在氣旋海區(qū)將形成氣旋型大洋環(huán)流。上升流，氣旋大洋環(huán)流下降流，反氣旋大洋環(huán)流密度流在氣旋-反氣旋海區(qū)的表現海岸附近平行海岸的風，會在海岸附近形成風海流、傾斜流和上升流(或下降流)。概念及形成過程：梯度流是由于海水的等壓面和等勢面(水平面)不重疊造成的。在壓強梯度力的水平分量與地轉偏向力達到平衡時的海水流動。5、梯度流(地轉流)密度流成因類型海水密度流產生有兩種：一是由于海水受熱、冷卻、蒸發(fā)和降水的分布不均勻，使得海水的密度分布不均勻而產生的流動，又稱為溫鹽環(huán)流；一是由于不均勻的風力作用于海面，一方面產生風海流，另一方面產生垂直環(huán)流，進而導致海水的密度重新分布，形成密度流。由于某種原因使海水從一個海區(qū)流出，而使另一部分海水流入進行補充。6、補償流補償流可以是水平補償流，也可以是垂直補償流(即升降流)。秘魯漁場的形成與補償(上升)流帶來大量餌料有關南海季節(jié)性補償流夏季上升流夏季上升流夏季補償流夏季主流冬季補償流冬季主流夏季，在南沙群島海域出現西南向補償流。西南風強盛時在越南以東陸架邊緣、海南島東岸和粵東沿岸，出現上升流。

冬季，沿巴拉望島近海有補償流流向東北。洋流成因總結產生洋流的主要原因是風力和密度差。實際的洋流總是由幾種原因綜合作用的結果1、世界大洋表層洋流分布在熱帶、副熱帶海洋，北半球洋流基本上是圍繞副熱帶高壓作順時針向流動。因信風的推動，在赤道具有由東向西的洋流，在北/南半球稱北（7、25）/南（10、17、29）赤道洋流。在南緯2?到北緯2?之間，部分赤道海水流動方向與赤道洋流相反，即自西向東流，稱赤道逆流和赤道潛流（18、26、32）。四、世界大洋表層環(huán)流系統(tǒng)為什么會形成赤道逆流和潛流？問題赤道逆流與赤道無風帶位置一致，一般流速40-60cm/s，最大流速可達150cm/s，為高溫低鹽海水。赤道潛流位于赤道海面以下，在南緯2?到北緯2?之間，軸心位于赤道海面100m處，軸心最大流速約100-500cm/s。在副熱帶高壓西側,具有流向中高緯度方向的洋流(暖流).如大西洋中的灣流(1)水溫很高,勢力很強,它不僅有北赤道洋流(8)的水流匯入墨西哥灣，還有一部分南赤道洋流(10)注入。這支暖洋流流量大,對沿岸氣候影響特別顯著.在南太平洋有東澳大利亞暖流(30)、在南印度洋有莫桑比克暖流(19)，南大西洋有巴西暖流(11)。

在北太平洋西部有黑潮暖流(22)。在副熱帶高壓北側盛行西風，上述暖洋流在緯度40°附近，轉為東流，遇到大陸，分向南北流動，在北半球向南的一支沿副高東側南流（寒流）。在北大西洋沿北非西岸有加那利寒流（6），在北太平洋沿美國西岸有加利福尼亞寒流（24），在南太平洋有秘魯寒流（31）。高于40°緯度洋面，洋流圍繞副極地低壓流動，北半球尤為顯著。北大西洋的灣流(1)受冰島低壓東南部西南風影響，北大西洋暖流(2)向東北方向沿歐洲海岸伸入到巴倫支海。在冰島低壓的西部盛行北風和西北風，形成格陵蘭寒流(3)和拉布拉多寒流(5)。這些寒流來自北冰洋,攜有冰塊和巨大的冰山,寒流的密度大,當它與灣流相遇時,就潛入灣流之下。北太平洋副極地低壓中心位于阿留申群島附近，環(huán)繞此低壓也有類似北大西洋的逆時針向洋流。在北美西岸有阿