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上升流
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上升流,或稱為湧升流,是一种海洋学现象,是由风力驱动温度较低、密度较大、通常富含营养的海水流向海表面,取代温度较高、通常缺乏营养的表层海水。上升流至少有五种类型:沿岸上升流,远洋大尺度风生上升流,与漩涡有关的上升流,地形相关的上升流,以及远洋大面积辐散上升流。

目录

沿岸上升流编辑

沿岸上升流是人们最熟悉的上升流,也与人类活动密切相关,因为它是支持渔业生产的重要因素。深水中有丰富的营养物质,其中包括由于海表面有机物沉降分解而成的硝酸盐磷酸盐。当营养物质被带入表面,则被浮游植物所摄入,连同溶解的二氧化碳以及太阳光能,通过光合作用生产出有机物。因此上升流区通常有比其它海域更高的初级生产力(即被浮游植物固定的碳元素的量)。由于浮游植物处在食物链底层,因此这样的高生产力会被传递至整条食物链。秘鲁沿海,智利阿拉伯海南非西部,新西兰东部,巴西东南部和加州海岸都是上升流区域。秘鲁渔场是世界著名的渔场,1970年渔获量突破1300万吨[1]

 
埃克曼螺线

食物链的过程如下:

  • 浮游植物 → 浮游动物 → 捕食浮游动物 → 滤食性动物 → 掠食性鱼类

由于这是一个食物链,这意味着在上升流区,每一个物种都是重要的物种。

引起沿岸上升流的关键物理作用是科里奥利力,使得风生流在北半球向右偏转,南半球向左偏转。例如在北半球,当风沿着西海岸向南吹,或者沿着东海岸向北吹,表面海水会向离岸方向输送(即埃克曼输送埃克曼螺线),深层海水会上升补充。

赤道上升流编辑

赤道附近也有类似的现象。无论上升流处在什么地区,都会引起表层海水辐散,富含营养、密度较大的下层海水涌向海表面,从而导致一个明显的现象——从太空可以观察到太平洋赤道海域有一条很宽的浮游植物密集带。

南大洋上升流编辑

 
南大洋上升流

南大洋中也存在大尺度上升流。大洋洲附近的强烈西风,使得大量海水向北输送,这实际上是一种沿岸上升流。由于南美洲南极洲半岛顶端之间没有陆地连接,这里的海水被从很深的深度抽到表面。在许多数值模式和观测结论中,南大洋上升流是深层高密度海水被带入表层的主要方式。南北美洲西部海域、非洲西北部和西南部以及澳大利亚西南部也存在浅层风生上升流,均与海洋亚热带高压环流有关。一些海洋环流模型显示出,大尺度上升流发生在热带。

局地的上升流可能是由于深海海流遇到海底山而改变方向,为低生产力海域中的岛屿带来营养与生命,这对于物种迁徙和人类的渔业至关重要。

热带气旋上升流编辑

当有热带气旋经过海域时也会产生上升流,通常气旋的移动速度至少有8公里/小时。气旋的扰动最终会导致下层较冷海水被抽至表面,使气旋减弱。

人工上升流编辑

一些装置利用海洋潮汐能或者热能,将水抽至海表,人工上升流就是由这些设备引起的。有人指出这类装置制造出浮游生物潮[2]

其它上升流编辑

其他流体的运动也会产生上升流,例如地幔中的岩浆[3]或者恒星中的等离子体。这些皆是流体对流的结果。

参考编辑

  1. ^ 缓慢爬升的海流. 中国科普博览_海洋博物馆. [2009-01-15] (中文(中国大陆)‎). 
  2. ^ 存档副本. [2008-09-12]. (原始内容存档于2009-08-04).  US Research project, NSF and Oregon State University
  3. ^ Magma upwelling as driving mechanism for the stress build-up in the elastic lithosphere. [2009-01-15] (英语). 

外部链接编辑