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西风漂流为全球洋流系统的最强劲的洋流,西风漂流(West Wind Drift),为一个环绕南极洲由西向东的洋流。西风漂流为南冰洋(目前存在争议)的主要循环系统特征。它令温暖的海水隔离南极洲,令其大陆维持其巨大冰原(ice sheet)。

位置

西风漂流,位于南北纬40°~60°之间西风带海域内,因受强大的西风推动,海水自西向东连续不断的流动而形成的洋流。在南半球,因没有大陆的阻挡,西风漂流横穿太平洋、大西洋和印度洋的南部,形成环流性质,称为西风环流。在北半球,西风漂流是日本暖流墨西哥湾暖流的延续,分别称为“北太平洋暖流”和“北大西洋暖流”。
西风漂流被水手们广泛认知多年。杰克·伦敦的 "Make Westing" 深刻地刻划出快帆船(clipper ship)上水手们在纽约至加利福尼亚的航线上绕过合恩角的困难。

洋流概述

盛行西风吹送下所形成的洋流。自西向东流动。在北半球北大西洋暖流北太平洋暖流。在南半球,各大洋西风漂流连在一起,形成横亘太平洋、大西洋、印度洋环绕全球的洋流。
西风漂流是地球上最大的,也就是势力最强的寒流,其实就是一种洋流(海水的大规模运动)。其范围在南半球40度到60度之间,是全球性的,经过太平洋、大西洋和印度洋。由于位置靠近南极大陆,所以海水温度低。至于为什么叫西风漂流,是因为在这个纬度上常年盛行西风,西风漂流的方向也是由西向东的。

形成

南极洲环流在中新世形成,当时将来会成为南极洲及南美洲冈瓦那大陆终于有足够的分裂给德雷克海峡在2千3百万年前形成。由于南极洲与温暖洋流受到阻隔,南极洲变得越来越冷,冰川开始在原本是森林的大陆上形成。
广义的西风漂流是指在盛行西风的吹送下,海水自西向东大规模流动所形成的洋流。在北半球,西风漂流是日本暖流墨西哥湾暖流的延续,分别称为“北太平洋暖流”和“北大西洋暖流”。由于这两股暖流的海水是从大洋西部的低纬度流来的,故属暖流性质。在南半球,各大洋的西风漂流连在一起,形成了横亘太平洋、大西洋和印度洋的全球性环流,但其性质却为寒流。(原因请见下文。)

寒流性质

洋流的性质分类从水温较低的洋面流向水温较高洋面的洋流叫做寒流。它通常是从纬度较高的海区流向纬度较低的海区,而西风漂流则是在盛行西风的吹拂下在南纬40度~60度附近广阔的洋面上自西向东作纬向流动,确具有寒流的性质,这是为什么呢?南极大陆的影响起了决定性的作用。
1、南半球的西风漂流是环绕南极大陆流动的,南极大陆气候终年酷寒,地面上常年覆盖着很厚的冰雪;在极地冰原气候的影响下使南大洋海水温度较同纬度北半球要低。
2、从南极大陆延伸出来的冰舌,进入海面后形成了漂浮的冰山,这些浮冰融化时吸收大量的热能,从而使海水温度降低。据统计,重量在10万吨以上的冰山约有218300座,总体积17900万立方千米;这些浮冰在南大洋大量吸收海水热量,使海水温度进一步降低。
3、南极大陆的强劲而干冷的极地东风使高纬度的海水北流,加剧了海水的降温。
4、西风漂流分布在南纬40度~60度的海域,纬度较高,太阳高度角小,年太阳辐射总量少。其次,又由于西风漂流正好在南半球温带多雨带,多锋面雨气旋雨,阴雨天气较多,削弱了到达地面的太阳辐射,使到达地面的太阳辐射总量进一步减少,据统计,仅为80-120千卡/平方厘米·年。
5、夏季(1月),地球位于公转轨道的近日点附近,公转角速度较快,夏季时间较短,即使是夏季海水温度也不超过10℃。因此,西风漂流具有寒流的性质。

结构

贯通全球的流向

西风漂流接驳了大西洋、太平洋印度洋盆地,并同时作为三者交流的主要渠道。此环流会受到地形及水底测绘(bathymetric)特征的强烈限制。由南美洲开始,西风漂流流经南美洲与南极洲间的德雷克海峡,接着在斯科舍岛弧分割,微弱的温暖分支向北形成福克兰洋流,较强的分支则穿过岛弧在向东流。经过印度洋时,西风漂流在印度洋的克革伦高原(Kerguelen Plateau)被分割,大部分流量转移向北。到达新西兰南部时,环流依照坎贝尔高原(Campbell Plateau)的轮廓流动,首次向南大幅转向然后再次转回向北。西风漂流转向亦可以在其经过东南太平洋中洋脊(mid-ocean ridge)时出现。

四锋巨大流量

西风漂流包括多个锋(front)。西风漂流的北方边界定义在亚热带锋(Subtropical Front)。这标记了温暖、盐度高(盐度通常大于千分之34.9)的亚热带水与较冷、盐度较低的副极地水边界。向南有亚南极锋(Subantarctic Front),携带了西风漂流的大部分流量,其定义为水面下出现盐度最低或是最初出现厚厚不成岩层的亚南极模态水(Subantarctic Mode Water)的纬度。再南有极锋(Polar Front),标记了极冷、相对淡,表面为南极表层水。更南有南面分界锋(Southern Boundary front),其定义点为密集的深海带(abyssal zone)上升流到达水面下几百米。大部分的流量由位于中部的两个锋携带。西风漂流在德雷克海峡的总流量估计为135百万立方米/秒(即斯维尔德鲁普, Sv),亦即约为全球河流流量总和的135倍。在印度洋有较少的水量加入西风漂流,在塔斯曼尼亚南部的水量为147Sv,西风漂流在此处为全球最大水量的地点。

动力学

水流力量平衡

普遍认为西风漂流的巨大流量是因为南冰洋西风带强烈的风引致,而此风更吹在整个开放的纬度上。如果纬度上有陆地,风吹在密度低的表层水上很容易便会叠起来被大陆所阻碍。但南冰洋密度低的表层水的动量不能以以上方式取得平衡。

温盐环流理论

各种理论在不同层面提出了关于由风引起的西风漂流动量平衡问题。风所推动的东向动量不断增加,因为科里奥利力而令水分子漂离地球的自转轴(即向北行)。此向北流量被在主要山脊系统引起的向南、压力推动的水流平衡了。部分理论把以上水流直接连系在一起,意味着南冰洋水流引起显著的密集深海上升水流,把密度高的深层水转化成密度低的表层水,把原本向南的水流转化成向北。以上理论把全球性温盐环流计算在西风漂流的强度中,特别影响了北大西洋的性质。

弯流理论

另一方面,有如发生在海洋的大气风暴的海洋涡流,或视为南极洲环流的大规模弯流(meanders)可能直接把流量动量带至水柱下。这是因为水流可以在槽造成一个纯南向力,而在脊造成一个纯北向力,两者不需要任何密度的转移。实际上温盐环流及弯流均可能作为一个重要角色。

周期性波动

近期研究指出西风漂流依时间而改变。以上发现的证据为南极绕极波(Antarctic Circumpolar Wave),南极绕极波为一个影响大部分南半球气候的周期性振动。另一证据为南极涛动(Antarctic oscillation),包含了南极风力及位置的转变。南极涛动的趋势被假设为因为西风漂流在近二十年的水量增加。
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- 来自原声例句
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