1、1大洋环流总结一、 描述世界大洋的风场和环流场整体：（1）风场：赤道为赤道无风带，从低纬向高纬北半球依次为东北信风带、副热带无风带、中纬盛行西风带、副极地风暴带、极地东风带，南半球依次为东南信风带、副热带无风带、中纬盛行西风带、副极地风暴带、极地东风带。从南北半球来看，以赤道为中心的风场北半球形成顺时针结构，南半球形成逆时针结构；以副极地为中心的风场北半球形成逆时针结构，南半球形成顺时针结构。这决定了上层海洋的环流分布。（2）环流场：上层海洋的环流分布受风场驱动，也受陆地边界等其他因素的影响。分布规律为：中低纬海区：以副热带为中心的大洋环流，北顺南逆。北半球中高纬度海区：逆时针环流。南极大陆外
2、围：西风漂流（陆地影响） 。北印度洋海区：季风洋流，夏顺冬逆。1、太平洋风场：a、 风场分布，在低纬和极地附近大致是东风带，而在中纬是西风带。b、 太平洋年平均风场南北不对称，太平洋的辐合带（ ITCZ）在北半球，可以看作太平洋的南北风的的分界线，而不是理想的赤道分界线。环流：a、 中低纬度海区，以副热带海区为中心的大洋环流，北顺南逆。b、 北半球中高纬度海区逆时针方向环流，南极大陆外围，西风漂流。c、 存在南北赤道流及北赤道逆流，北赤道逆流是南北赤道流的分界线，太平洋流南北不对称，南赤道流越过赤道。d、 东西边界流不对称，西强东弱，西窄东宽，西边界流包括黑潮和东澳大利亚海流，东边界流主要有加
3、利福尼亚寒流和秘鲁海流，其中黑潮最强。2、大西洋风场：a、 低纬和极地附近大致是东风带，而在中纬是西风带。b、 大西洋南半球风场南北分量较强，原因是大西洋东西较窄。环流：a、 基本洋流赤道流系和南北海盆的副热带环流与太平洋类似。b、 北大西洋流系主要有北赤道流、湾流、亚述尔海流和加那利海流，其中是最强的西边界流。c、 南大西洋流系主要有南赤道流、巴西海流、南大西洋流和本格拉海流。d、 巴西海流远小于北大西洋的湾流，原因是南赤道流大部分进入北大西洋。 3、印度洋风场：a、 在三大洋中，唯独北印度洋与众不同，在冬、夏季风作用下形成季风环流，简称“夏顺冬逆”。环流：a、 冬季盛行东北季风，形成北印度
4、洋的逆时针环流。b、 夏季西南季风盛行，西边界流是索马里寒流，北印度洋地区环流是顺时针的。c、 南部洋流基本稳定，形成印度洋南部的逆时针环流。2d、 南印度洋的东边界流是暖流，与风向相反。二、基本概念1、科氏力和科氏参数：在地球这个非惯性坐标系中，由于地球的自转引入了惯性力科氏力： 2ufvij科氏力的方向总是和运动的方向垂直，因而不做功，不会为运动提供额外的能量，但是会影响运动的轨迹。科氏参数：2 倍的局地旋转角速度 f2sin2、Rossiby 数判断运动尺度大小的参数， ，R 0 0 ，内区Hfw0tan0的径向流动就是向极地的，质量守恒要求存在一个深层反向的西边界流。2、缺陷是忽略了对
5、热盐环流影响很大的地形作用，在 AABW 深度处并不明显，而且内区流并不是径向流占优，相反是纬向流很大。是纯动力学问题。解决了热盐环流由什么力来驱动以及为什么涌升上来的内区海水流向极地沉下来由西边界流回去。将Sverdrup 平衡直接应用到了深层海洋，当然这里的驱动不是风生环流的 Ekman 抽吸，而是上下层间的沉降驱动。而质量守恒要求有西边界流来完成热盐环流。缺陷是忽略了对热盐环流影响很大的地形作用。该理论证明了 Sverdrup 关系，也就证明了位涡守恒。十、Stommel 双盒模式（纯热力学）1、 设计了一个由两条管子连接的由两个盒子组成的简单模式，温度和盐度是由松弛条件驱动的，流率 q
6、 由两容器间的密度差决定，由温盐守恒定律可得：z 1 ,u 1 z B 2 ,u 20 zwfv 8（方程可略）定义了三个无量纲参数： ，当 2、对应着三种可能的热盐模态。1）温度控制的稳定状态，有着相对快的环流2）盐度控制的稳定状态，相对慢的环流。3）不稳定状态，任何的小扰动都会使系统偏离此状态。当 系统只有一个平衡点，即只有一个模态。3、盐度和温度的松弛时间差异很大使得系统呈现多重解现象，当 R 接近 1 时（即温度和盐度的松弛时间相当） ，这种多重解就不再存在了。许多其他复杂模型里发现的热盐环流的多重解和灾难变化等可以很好地得到解释。旧理论的问题：a、Stommal 双盒理论虽然比较成功，但是他定义了一个人为的混合系数，同时假定环流强度由南北海水密度差决定，是纯热力学。b、Stommal 和 Aron 理论假定深层海洋的上升流通过 Sverdrup 关系驱动深层环流，是纯动力学。c、上述两个理论都需要很多假定，而且二者并不互相包容，甚至相反。 SqdtSTJcT2)(*10TRKc,4,0 5/1,6/,25/1,R
