最新文章专题视频专题关键字专题TAG最新wkwk2 wk1wk3wk4wk5wk6wk7wk8bk22bk21bk23bk24bk25bk26bk27bk28bk29wk9视频文章

相关视频:补偿流:一处海水流失所形成的海流 【 播放不了点此报错 】

垂直补偿流

一、洋流的成因及类型2113(一)洋流及其分类52611.洋流的概念 洋流即海流,是4102指海洋中具有相对稳定的流速1653和流向的海水,从一个海区水平地或垂直地向另一海区大规模的非周期性的运动。洋流具有非常大的规模,如湾流,它的流量相当于世界陆地总径流量20余倍。所以洋流是促成不同海区间进行大规模水量交换的主要因子。伴随着大规模的水量交换,还有热量交换、盐分交换和溶解气体交换等。所以洋流对气候、海洋生物、海洋沉积、海上交通,以及海洋环境等方面都有巨大影响。2.洋流的分类 洋流按成因可分3类:①风海流:是在风力作用下形成的;②密度流:是由于海水密度分布不均匀引起的,当摩擦力可以忽略不计时,密度流又称地转流或梯度流;③补偿流:是由于海水从一个海区大量流出,而另一个海区海水流来补充而形成的。补偿流可以在水平方向上发生,也可在垂直方向上发生。垂直方向的补偿流又可分为上升流和下降流。洋流按本身与周围海水温度的差异又可分为暖流和寒流两类。暖流是指本身水温较周围海水温度高;寒流则相反。洋流按其流经的地理位置又可分为赤道流、大洋流、极地流及沿岸流等。在生产实践中,有时把海岸带的海流分为潮流和余流两种。在海岸带实测到的海流通常是潮流、风海流、地转流等叠加的合成海流,这种合成海流可分解为:周期性海流—潮流和非周期性海流—余流。实际上,仅由单一原因产生的海流极少,往往是几种原因共同作用的结果,但也有主次之分。如近海以潮流为主,外海以风海流和梯度流为主。3.作用于洋流的力 作用于洋流的力主要有风对海水的应力和海水的压强梯度力。在这些力的作用下,当海水运动起来后,还产生一系列派生的力,如摩擦力、地转偏向力和离心力等。1)风的应力 风对海水的应力包括两个方面,一是风对海面的摩擦力(切应力),另一是风施加在海浪迎风面上的压力(正压力)。所以,风作用于海面,除形成波浪外,还会产生海水的前进运动,即洋流。2)压强梯度力 单位面积所受到的压力称之压强,而流体内部任一点压强,只取决于液柱的自重,而与方向无关,随着海水深度的增加,压强愈来愈大。所谓梯度,是相对空间的变化率。梯度是沿压强变化最大的方向,压强随距离的改变率,其方向指向压力增加的方向。在两个等压面之间,垂直等压面的方向就是压强变化的最大方向,也就是压强梯度的方向。由压强梯度引起的力,叫压强梯度力,它是由压力大的方向指向压力小的方向,即与压强梯度的方向相反,在海洋里,它是指向上的。压强梯度力的方向可以这样来理解,当外加压力增大时,液体受到进一步压缩,处于压缩状态下的流体,能产生向外膨胀的力,这种力可以看成是一种弹性力。在液体中,可以认为是排列得很紧密的液体分子间相互作用的排斥力。3)摩擦力 当海水作相对运动时,流速不同的海水之间就会发生动量交换,表现为内切应力的摩擦力。这是海水分子不规则的热运动或海水微团、小块的杂乱运动导致的。其结果是使流速大的海水减速,流速小的海水加速,以致最后使它们的速度趋于均匀化。例如当表层海水具有一定的速度时,下层海水也将被带动而具有速度,结果使表层海水速度减小,下层海水速度增大,上下层海水速度逐渐趋于均匀化。4)地转偏向力 当物体在地球上作相对运动时,就会受到偏向力的作用,其性质与惯性力类同。地转偏向力在北半球偏右,与流速方向垂直。对于单位质量的物体,其量值如下式:f=2w sinj v(4-30)式中,f为单位质量物体所受到的地转偏向力;ω为地球自转角速度;v为地理纬度;v为物体的运动速度。地转偏向力的量值极小,因此在大多数情况下,由于作用于物体上的力远较地转偏向力大,故可略去不计,这就是将地球近似看成惯性系的原因。但在讨论大气和海水运动时,却不能略去。这是因为作用于大气和海水的其他力也很小,如海洋里等压面倾斜的坡度,一般很少有大于1.05×10-5者,即在1000米的水平距离内,海面仅上升或下降1厘米左右,而使海水运动的重力在等压面上的分力为gsina。由于等压面相对于水平面的倾角a很小,所以这个分力的数值也很小。计算表明,它与地转偏向力同阶。另外,由于海水流经距离很长,受力作用时间也很长,所以地转偏向力对洋流有很大影响。(二)洋流的成因类型1.风海流(漂流、吹流)风海流是海水在风的切应力作用下形成的水平运动。大量的海洋调查发现,海流流向和盛行风向间有一定的偏角。本世纪初由瑞典学者埃克曼创立的漂流理论,相当成功地解释了风海流现象。风海流可分深风海流和浅风海流两类。1)风海流理论的基本假定 假定海区远离*,海深无限,面积广大,海水运动不受海底和海岸的影响;水面水平,海水密度分布均匀;作用于海面的风是定向恒速的。风通过摩擦将一部分动量传给海水,使表层海水流动。由于地转偏向力(科氏力)的作用,使海水流向在北半球偏于风向的右侧。借助海水的内摩擦,表层海水又带动下层海水流动,地转偏向力的作用会使每一层水的流向偏于上一个水层流向的右侧。在摩擦转动过程中,能量不断消耗,直到海面以下某深度处,能量消耗殆尽。经过长时间的定向恒速风的作用,各层海水的流动便趋于定向、匀速状态。这就是风海流发生的物理机制。2)风海流理论的几点结论①风海流强度与风的切应力大小有密切的关系。切应力(τa)可用下式表示:t a=c·r a·W2≈0.02W2(4-31)式中,c为系数:r a为空气密度,W为风速。由(4-31)式可知,风的切应力大小与风速的平方成正比。②受地转偏向力的影响,表面流向偏开风向45°左右(北半球右偏,南半球左偏)。不同海区这一偏角稍有差别(表4-9),并随水深的增加呈线性加大,直到某一深处,流向与表层流向相反,这一深度称为摩擦深度。通常将摩擦深度作为风海流所能达到的下限,一般为100—300米。摩擦深度(Da)可按经验公式计算:式中,W为风速(米/秒);j 为地理纬度。③风海流表层流速最大。埃克曼根据大量观测资料,求出风海流表层流速(v0)与风速的经验关系式:式中符号与(4-32)相同。④由海面向下,流速按指数律减小,可用下式表达:式中,vh为某一水深h处的流速(厘米/秒),h为水深(米)。当h=Da时,上式可写成:vh=v0e-π=0.043v0(4-35)即水深等于摩擦深度时,其流速只有表面流速的4.3%左右,可见摩擦深度上流速很小。当超过摩擦深度时,风海流即可认为不存在。从海面向下到摩擦深度Da的范围内,风海流的垂直分布模式。在平面上投影端点而构成的曲线称为埃克曼螺线。⑤理论计算表明,风海流水体输送方向偏于风向右侧(北半球),与风向的夹角为90°。这是由于在摩擦深度内,海水内摩擦力的合力为零,又不考虑海底的摩擦,海流是在风切应力和地转偏向力相平衡时的稳定流动。因此,风海流水体输送方向与风向的夹角应是90°。⑥上面讨论的是水深无限时的风海流。实际上海水的深度总是有限的。一般认为,当海水深度与摩擦深度的比值(h/Da)大于或等于2时,即可以不考虑海底摩擦的影响,按深海风海流处理。而当h/Da小于2时,海底摩擦的影响不容忽视,此时发生的风海流称为浅海风海流。浅海风海流因海水浅,受海底摩擦阻力影响,使浅海风海流表层流向与风向偏角变小,流向随水深增加变化缓慢。当水深h=0.1Da时,洋流流向在整个水深上与风向一致;当水深h=0.5Da时,偏角增大到45°;以后随水深的增加,偏角几乎不变;水深越浅,偏离的角度越小。浅海风海流的水体输送方向也偏离风向的右侧(北半球),但偏离的角度小于90°。3)风海流的负效应 风海流作用包括两方面,一方面,风的切应力直接导致了一支深度不大的风海流;另一方面,风海流体积运输又会使海水密度的水平分布发生变化,从而又产生密度流。这种由于风海流的体积运输而导致的海流,叫做风海流的负效应。海洋中海水密度分布的实际情况是上层海水暖而轻,密度小;下层海水冷而重,密度大。又因为风海流的流速随深度增加以指数规律减小,所以上层流速大,偏转效应也大,下层流速小,偏转效应也小。故表层暖而轻的海水输向右方(北半球),次表层冷而重的海水,由于偏转效应小且受流体连续性原理的约束,必然从左边上升到表层,以补充表层水的右移。海水密度的这一分布特点,将会导致一支与风向一致的密度流。在北半球稳定的反气旋控制的海区内,风围绕反气旋中心作顺时针方向流动。因此,由风引起海水体积运输,是趋向反气旋中心。这样造成较轻的表层海水,在反气旋中心发生堆积而下沉,形成下降流。而在反气旋周围,次表层较冷的海水就会上升到表层,以补偿表层水的损失。这样,反气旋中心的海水暖而轻,密度小;反气旋周围的海水冷而重,密度大。海水密度在水平方向的这种不均匀分布,将产生一支与风向一致的表面环流,叫反气旋大洋环流。同理,在气旋控制的海区里,风围绕着气旋中心作逆时针方向流动,由风引起的海水体积运输是向外的,结果在气旋中心,表层较轻的海水被输向气旋边缘海区,次表层较重海水,便上升到海面。这种密度分布特点,同样要产生与风向一致的海流,叫气旋型大洋环流。由于表层海水向外辐散,在气旋中心就会产生上升流。可以想象,在大型反气旋型或气旋型水平环流之中,还叠置有垂直方向的环流。在海岸附近,情况要复杂一些。例如,北半球大洋东岸附近某一海区,当平行于海岸的风从南面吹来时,首先在海洋表面引起风海流,其作用深度也就是风海流的摩擦深度。风海流体积运输,将导致表层海水在沿岸附近堆积,其结果,一方面将导致沿岸附近产生下降流;另一方面,也会使海岸附近的海面(等压面)稍稍上升,等压面相对水平面发生倾斜,从而会产生一支与风方向一致的海流。由于等压面的倾斜,是由风引起增水导致的,所以等压面倾角上下一致,即这种海流具有倾斜流的性质。由此可见,风的切应力不仅产生一支纯粹的风海流,而且还形成一支与风向一致的倾斜流。同理,平行海岸的风,从北方吹来时,会在海岸附近形成风海流、倾斜流和上升流。上升流是深层水被带到表层的过程。其重要性远远超过了它的物理意义,因为深层水能把大量的营养物质带..www.aiyanqing.com防采集请勿采集本网。

如何形成垂直补偿流?

补偿流,是一处海水流失,它处海水流来补充形成的海流。补偿流按方向一般分为两种:一种是水平补偿流,另一种是垂直补偿流。垂直补偿流也叫升降流,包括上升流和下降流。所以补偿流包括垂直补偿流,垂直

垂直方向的补偿流又可分为上升流和下降流 首先,世界洋流就成因来说有三种:风海流、密度流、补偿流。其中由风力和密度差异所形成的洋流(风海流、密度流),使海水流出的海区海水减少,相邻海区...

你好:离岸风将表层海水吹离,底层海水会上来补充,形成上升补偿流。迎岸风不会形成补偿流 但可能会形成风海流,如北大西洋暖流在盛行西风的吹拂下形成的。

问:水平补偿流与垂直补偿流的区别并举例

赤道逆流是由于信风将大量温暖海水吹到海洋西侧并堆积,造成同一海洋西侧海面高度大于东部,而高于平均海面的海水在重力作用下便会在地转偏向力极小的赤道地区向东流动对东部低海面的地区进行补偿而形成的

垂直方向的补偿流又可分为上升流和下降流。洋流按本身与周围海水温度的差异又可分为暖流和寒流两类。暖流是指本身水温较周围海水温度高;寒流则相反。洋流按其流经的地理位置又可分为赤道流、大洋流、极地...

水平运动引起垂直补偿,垂直运动引起水平补偿。由于洋流以水平运动为主,所以很少提及水平补偿流。例如船体下沉时会引起水平涡旋的补偿流。密度流,是因海水密度不同引起。比如低纬蒸发大,海水

谁能说下垂直补偿流``是怎么补偿的?

上升补偿流有秘鲁寒流,西澳大利亚寒流,加利福尼亚寒流,加那利寒流,本格拉寒流,索马里寒流等。抄 秘鲁沿岸盛行离岸风(风从陆地吹向海洋)—东南信风。海水由岸边流向大洋深处,出发海袭区

垂直补偿:顾名思义就是在垂直方向上的流动补偿!下面就以世界上最典型的补偿流—秘鲁寒流为例来说明!秘鲁寒流属于上升补偿流,因为赤道南北两侧分别是南赤道暖流和北赤道暖流,是由低纬信风...

怎么区分上升流和补偿流

补偿流按方向一般分为两种:一种是水平补偿流,另一种是垂直补偿流。后者亦称升降流,包括上升流和下降流。补偿流产生的主要原因: 是风力和密度差异形成的洋流使海水流出区海水亏缺,如升降流,在北半球...

上升流=补偿流=上升补偿流=垂直补偿流吗?

补偿流,是一处海水流失,它处海水流来补充形成的海流。补偿流按方向一般分为两种:一种是水平补偿流,另一种是垂直补偿流。垂直补偿流也叫升降流,包括上升流和下降流。所以补偿流包括垂直补偿流,垂直...

为什么有离岸风就有垂直上升补偿流?

你好:离岸风将表层海水吹离,底层海水会上来补充,形成上升补偿流。迎岸风不会形成补偿流 但可能会形成风海流,如北大西洋暖流在盛行西风的吹拂下形成的。

为什么赤道逆流是水平补偿流而秘鲁寒流是垂直补偿流?

赤道逆流是由于信风将大量温暖海水吹到海洋西侧并堆积,造成同一海洋西侧海面高度大于东部,而高于平均海面的海水在重力作用下便会在地转偏向力极小的赤道地区向东流动对东部低海面的地区进行补偿而形成的

水平补偿流

水平运动引起垂直补偿,垂直运动引起水平补偿。由于洋流以水平运动为主,所以很少提及水平补偿流。例如船体下沉时会引起水平涡旋的补偿流。密度流,是因海水密度不同引起。比如低纬蒸发大,海水...

上升补偿流有哪些?

上升补偿流有秘鲁寒流,西澳大利亚寒流,加利福尼亚寒流,加那利寒流,本格拉寒流,索马里寒流等。抄 秘鲁沿岸盛行离岸风(风从陆地吹向海洋)—东南信风。海水由岸边流向大洋深处,出发海袭区...

如何区分风海流、密度流和补偿流?主要类型例子有哪些?

补偿流:秘鲁寒流,西澳大利亚寒流,加利福尼亚寒流,加那利寒流,本格拉寒流,索马里寒流。密度流:直布罗陀海峡,苏伊士运河,曼德海峡,土耳其海峡,霍尔木兹海峡,卡特加特海峡。(海水表层和...

垂直方向的补偿流2113又可分为上升5261流和下降流首先,世界洋流就成因来说有三种:风海流4102 、密度流、补偿1653流。其中由风力和密度差异所形成的洋流(风海流 、密度流),使海水流出的海区海水减少,相邻海区的海水便会流来补充,这样形成的洋流叫做补偿流。补偿流有水平的,也有垂直的。垂直补偿流又分为上升流和下降流两种。这样,也就可知道“上升流一般的成因又是什么”的问题了。(可参考《高中地理》上册72页文字)其次,我们知道,强大洋流经过的地区都是盛行风吹拂的地区,强大洋流也即是风海流。强大风海流带走了流出地的大量海水,要由附近周围的海水来补充,包括海底的海水上升补充。这样,也就不难理解“上升流分布的地区都是强大洋流经过的地区”这个问题了。(可参考《高中地理》上册73页图)再次,这也是关于风海流的问题。那么,离岸风为什么会造成上升流呢?强大的盛行风从陆地吹向海洋,带动海水表层离岸而去,上层海水缺失,除了周围海水补充,海底海水往往上泛(上升)补充。秘鲁寒流(上升流)就是在东南信风(离岸风)的影响下形成。最后、这其实是跟密度差异所形成的洋流(密度流)有关。我们知道,海盆边缘海水深度较浅,接受太阳辐射的热量较多,水温较高,海水受热膨胀上升,密度小,海平面高。而海盆中间海水深度较深,接受太阳辐射的热量较少,水温较低,海水受冷收缩下沉,密度大,海平面低。这样,表层海水由海盆四周流向海盆中间,海盆四周流失的海水由海底海水上升补充。所以,“上升流大多分布于海盆边缘”内容来自www.aiyanqing.com请勿采集。

热门推荐