孫 勤
一、為什么北半球西風漂流是暖流,而南半球是寒流?
①北半球西風漂流為什么是暖流(以北太平洋為例)?
第一,由于海陸輪廓、地轉偏向力以及密度差異等因素的影響,中低緯大洋西岸的洋流得到強化,以至日本暖流的規模非常大,造成北太平洋暖流的海水更多的是來自日本暖流的暖海水,從而導致北太平洋暖流的水溫比同緯度其他海區水溫高,所以是暖流。
第二,北半球的西風漂流其實就是指北太平洋暖流與北大西洋暖流,受北半球盛行西風(西南風)的影響,這兩支洋流的流向實際就是從較低緯度流向較高緯度。
②南半球的西風漂流為何是寒流?
第一,南緯40°左右海水溫度總體均衡,都較低。在南緯45°以南至南極大陸海岸線之間的海域,即太平洋、大西洋、印度洋南端一帶海域,總面積7500萬平方公里,大于北冰洋,而與印度洋相當,有人稱之為南大洋。南大洋指的是南極周圍的海洋區域,由于接近南極大陸,水溫較低,幾乎均衡,即使冬夏也變化甚微,海水溫度常年在±2℃之間,不存在明顯的溫度變化。
第二,南極大陸周圍冰山的影響。南極大陸周圍漂浮在海面上大大小小的冰山,估計有22萬座,總體積1.8萬立方公里。這些冰山能夠在海洋上漂浮好幾年,最遠的可以漂流到南緯40°附近。由于浮冰的不斷加入,使南西風漂流流經的海區水溫很低,整體呈現出寒流的性質。
第三,水體輸送的方向與緯線大體平行。就總體而言,西風漂流的水體輸送方向與風向垂直,偏左。在南極洲附近海域,因受到極地東風的吹拂,海水從較高緯度流向較低緯度,即從南極圈附近向北流,水溫比流經海區的水溫更低,屬寒流。其他各處西風環流的主體部分的流向是自西向東的,也就是說與緯線是平行的,加之地轉偏向力左偏的緣故,還有小股漂流自南向北流,加劇了這種寒流性質。
總之,南半球的西風漂流水溫很低,屬寒流性質。
二、為什么山地背風坡的焚風溫度會很高?
焚風是一種在山地背風坡出現的溫度高、降水少的從山上吹向山下的風,由于溫度高而且降水少,容易導致森林火災的發生,故稱“焚風”。
焚風是氣流爬升過程中溫度降低、氣流下沉過程溫度升高而引起的。但是氣流在迎風坡上升的過程中,按照一般規律:上升100米,溫度下降0.6度,在背風坡下沉過程中,每下降100米,氣溫上升0.6度。
理論上,迎風坡和背風坡山腳溫度相同,但實際上,背風坡要比迎風坡同高度地區溫度高很多。這主要是由于:在迎風坡上升過程中,由于地形雨的產生,要釋放大量的熱量——水從氣態轉化到液態釋放的潛熱。從而使得氣流到達山頂后溫度比按照計算高出很多,而下沉后再按照每100米0.6度的規律增加。這樣背風坡的溫度就要高出很多,這就是焚風的成因。
假設一股氣流遇到一座1000高山,它翻過高山然后下降到山背面與原來高度相同的地方。氣流本來含有不少水氣,當它在迎風坡爬升時,溫度就會降低。水蒸氣就會凝結,形成降水。水蒸氣凝結時會放出大量的熱,緩解了氣流降溫的程度。實際到山頂溫度下降小于6度。而到了背風坡的時候,它已經把大部分水汽通過凝結降水的方式留在了迎風坡,在背風坡下降過程中。溫度會升高。如果這氣流還帶著剛才凝結的全部的水分,那么這些水就會蒸發,吸收熱量,從而緩解增溫的幅度。那么這股氣流降回其上升之前的原始高度時,將擁有與原來相同的溫度。但是,由于水氣已經冷凝,干燥的空氣開始升溫,帶著剛才迎風坡水氣凝結釋放的熱量,開始下降,它下降時溫度升高,又沒有水通過蒸發來吸收熱量,于是空氣會變得非常得熱,當它降到原始高度時,溫度會比原來的溫度高出許多。
這就是焚風效應:風越過高山后,溫度會上升很多,而且極干燥,象火焰焚燒一樣。
三、北海漁場的形成
關于北海漁場的成因,教材上籠統地認為是寒暖流交匯形成的,那究竟是哪支寒流和暖流交匯呢?很多參考書上都認為是北大西洋暖流和東格陵蘭寒流交匯形成的,這種說法令人難以置信。東格陵蘭寒流位于大西洋西岸,而北海位于大西洋東岸大不列顛島、斯堪的納維亞半島和歐洲大陸之間,北海和大西洋中部水域之間隔著勢力強大的北大西洋暖流,從地圖上看應該難以相遇形成漁場。
而另一種觀點是北海漁場是北大西洋暖流和北冰洋來的冷水交匯形成的,我比較傾向于這一種。首先。從地理位置上兩者交匯的地方應該在北海附近,其次,從動力上也能解釋,這支冷水主要是由于北半球的極地東風形成的風海流。