新版地理课件-风海流简介

风海流简介

盛行风长期作用于海面所形成的稳定流叫风海流。风吹过海面时，风对海面的摩擦力以及风对海浪迎风面施加的压力，迫使海水向前移动，便形成了风海流。表面海水一旦开始流动，地转佩向力和摩擦力便马上开始发生作用。表面洋流在风力、地转偏向力和下层海水的摩擦力取得平衡时，洋流处于稳定状态，以相等的速度向前流动，此时的洋流就是风海流。1893年～1896年，海洋调查船“弗拉姆”号在北冰洋调查时，发现漂浮在海面上的冰块并非沿着风吹去的方向漂流，而是偏在风向之右20°～40°的角度，表明冰块是随海水流动的。它为什么偏离风向呢？海洋学家南森认为，这是地球自转引起的现象，并指出，海面以下的水层偏离风向的程度应更大些。根据南森的建议，艾克曼进行了理论上的研究，并在1905年建立了“艾克曼漂流理论”。这一理论指出，北半球表面海流偏于风向之右45°(南半球则偏左45°)；随着深度的增加，流向不断右偏，流速则以指数规律递减；到达某一深度，流向与表面流流向相反，流速只有表面流流速的二十三分之一(43%)。这个深度之下，流速很小，可以略而不计，这个深度就是风海流的摩擦深度，也就是风海流作用的下限，在大洋中一般为200米～300米的深度。例如，表面流的流速若为每秒钟50厘米，那么在这个深度上的流速只有每秒钟2厘米。风速愈大，表面风海流的速度愈大，风海流所能影响的深度范围也就愈深。但是，在同样风速条件下，表面风海流的速度及其所影响的深度，却随着纬度的增高而减小。例如，平均风速为每秒7米的风，长时间吹袭后，风海流的深度在纬度5度的地方为200米左右的深处，在纬度15度的地方为100米，到45度的地方只有60米～70米了。

图中Ty表示风向，矢量CO为表面风海

流流向和速度，1、2、3……等点所引入的

箭头，表示相当风海流深度十分之一、二、

三……处流速的大小和方向；0’、1’、

2’……是各深度上洋流的俯视图，亦即它

们在下面上的投影。连接0、1、2……构成

一个倒立的螺旋，叫艾克曼螺旋，连接0’、

1’、2’‘……构成艾克曼螺线。Sx为风海流海水体积运输的方向。

在深度不足200米的浅海里，由于海底摩擦的影响，风海流表面流的流向与风向之间的偏角较深海为小，而且海的深度愈浅，这个偏角也愈小。在浅海区里，风海流的方向几乎与风向一致。这时，海面以下各深层风海流的方向随深度加大而右偏的程度也比深海来得缓慢。

风海流还有一个重要特点，就是整个海水体积运输的方向与风向不一致，而偏于风向之有90度(南半球则偏左90度)。我们知道，表面风海流的流向已经偏右45度，下层海水是靠上层海水带动的，所以随着深度的增加流向会不断右偏，一直到风海流作用的下限，其方向与表面流相反。因此，就总体而言，风海流的体积运输方向与风问垂直，北半球偏右，南半球偏左。

在浅海，由干海底摩擦的影响，风海流的体积运输不再与风向垂直，但仍有一偏角，北半球偏右，南半球偏在。