中尺度渦

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更新時間: 2013-09-03

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起源於大洋西邊界的西向強化流。在大西洋的灣流和在太平洋的黑潮中,經常會出現海流彎曲(或蛇行)現象,當海流彎曲到很大程度時,冷渦和暖渦便脫離母體,形成了直徑100~300公里的流環。

中尺度渦 -正文
      距環的中心30~40公里處,有流線近似於圓形的快速水流繞軸線運動。其表層旋轉的線速率可高達90~150厘米/秒,此速率隨深度而降低,但在深400~500米處仍然大於50厘米/秒。通常,渦將隨海水大約以5公里/天的速度向西南方向移行,持續時間可達2~3年之久,最後被母體海流反射或吸收。渦與環繞它的流系在一起,通常可向下延伸到2公里深處,有時可達5公里,因而不出現在大陸架海區上。這類渦的特點是有明顯的水團特性可供識別,且可大體上測定其生存周期。
  流環式中尺度渦  生存於北大西洋的冷水區中,其強度大約只有流環的一半,寬度則比流環約大一倍。形成的地帶可能在北大西洋東部處於 40┦~60┦W和34┦N的海域。這種渦所包圍的冷水,是一種冷渦。它們可能從海面向下延伸到海底,渦軸可出現傾斜。曾經發現這類渦在深度為2000米的水層上部和下部的旋轉方向有時相反。
  中大洋中尺度渦  起源和大洋西邊界西向強化流無關的中尺度渦。它在世界海洋中幾乎無處不有。它具有5~50厘米/秒的旋轉速率,向下可延伸到整個水柱。從70年代以來,已引起物理海洋學家的重視。這種中尺度渦在主躍層中有時可向上跳動幾百米,存在的周期從幾周到幾個月,對大洋中的海流有重要的影響。
  必須在較長時間裡直接觀測海流的流速,才能清晰地發現中大洋中尺度渦。1958年在14┦W和41┦N處,從鄰近船隻首次觀測到斯瓦洛中性浮標顯示的渦旋運動。1959年和1960年在百慕大附近的海域進一步觀測,又發現了延伸到整個水柱的中大洋中尺度渦,其旋轉速率可達10厘米/秒以上,直徑約為200公里,生存期大約100天,以2厘米/秒的速度向西移動。後來又陸續在其他海域,證實了這種中大洋中尺度渦的存在。
  這類中大洋中尺度渦的特點與流環不同,不具備明顯的水團特性,是中大洋四周等密度面的氣旋式或反氣旋式的起伏波動,就像大氣中的天氣式渦旋那樣。它們具有的強大功能,常大於大尺度海流的平均功能。
  中大洋中尺度渦的發現,不僅對海流動力學,且對海洋熱力學、海洋化學、海洋聲學和海洋生物學等的發展,都有影響。預先了解渦旋動力學,對於有效地模擬動量、能量、熱量、鹽量、地球化學物質、營養鹽及其他溶質之間的大尺度相互交換,並提供長期天氣預報等,都是很重要的。
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