南半球盛行的西風帶促成了南極環流的形成。在強勁西風的作用下,產生了強大的風海流。由於這股海流環繞著南極大陸,在南緯35°—65°的海域流動,所以被稱為南極環流。南極環流對太平洋、大西洋和印度洋的深層水混合起著重要作用,它又把這三大洋的水連成一體,堪稱世界海洋中的最強海流之一。同時,它對世界氣候也產生了非常重大的影響。
升降流
上升流往往發生在近岸海域,由於風海流運動時使表層海水離開海岸,這引起近海岸的下層海水上升,形成了上升流;而遠離海岸處的海水則下降,形成了下降流。上升流和下降流合在一起被稱為升降流,它和水平海流一起構成了海洋總環流。上升流在上升的過程中,把深水區的大量營養物質帶到了表層,這為浮遊生物提供了豐富的養料,而浮遊生物又為魚類提供了餌料。因此,許多著名的漁場多分布在上升流很顯著的海域一秘魯漁場的形成就與該海域的上升流密不可分。
地中海升降流
地中海處於歐洲、亞洲、非洲三塊大陸包圍之中,人們發現:大西洋海水成年累月注人地中海中,卻不見流出,也不見海水增力,這著實令人費解。後來,科學家發現了地中海密度流,才知道地中海與大西洋之間的海水相互交換的方式。原來,溫度較高、密度較小的大西洋海水從表層進人地中海;而溫度較低、密度較大的地中海海水則從海洋底層流向大西洋。這一進一出,使地中海水量保持了平衡。直布羅陀海峽是大西洋與地中海相通的狹窄通道,當滔滔的大西洋海水急速流經海格利斯神柱附近時,由於地理環境特殊形成漩渦、急流,一不小0,小型船隻便會因掉進“無底洞”而“粉身碎骨”。在探險家大膽衝出直布羅陀海峽之前,地中海沿岸國家的絕大多數航船不敢冒失地駛人地海。
奔騰的海流
很久很久以前,美國舊金山市有一個童工,他在海濱浴場拾到一隻瓶子,其中有張紙條寫著:“我的遺囑:將我的遺產平分給拾到瓶子的走運人和我的保護人巴裏·科辛。”這是哪裏來的東西呢?經調查得知,寫遺囑的人是英國一個擁有12億美元財產的資本家,瓶子從英國怎麼會漂洋過海到達美國呢?
一百多年前,美國探險船“珍尼特號”探險北冰洋,剛出白令海峽就遭冰塊挾持,漂流到東西伯利亞海上,最後被壓碎。船員有的葬身海底,有的到了西伯利亞岸邊。但奇怪的是,“珍尼特號”破碎的殘物和船上的生活用品,卻漂到幾千裏以外,出現在大西洋格陵蘭岸邊的冰塊上,這又是怎麼一回事呢?
大洋中新形成的島嶼,開始時無任何生命跡象,但是過了幾年,島上草木繁盛,並出現蛇、蜥蜴等動物,這些生物是從哪兒來的呢?天上掉下來的嗎?美國海洋學家富蘭克林也碰到了一個難題:美國輪船橫越大西洋,通常比英國船大洋個,這是道?
原來海洋中有條條“大河”,它們比長江、黃河還要大。“珍尼特號”的殘物是由一條自東向西的“河流”把它從太平洋帶過北冰洋,到達大西洋北部的;島上的生命是因為“河流”從遙遠的地方帶來了植物種子,動物幼卵,使它們在島上生根、開花和繁殖後代。至於美國輪船航行快是因為船長利用了時速為4.8千米的“河流”的緣故。
這種河流跟陸上河流一樣,沿著一條比較固定的路線流動著,長度有幾千千米的,甚至上萬千米的(寬度從幾千米到幾百千米,深度從幾百米到上千米;流速一般是每小時幾千米,快的達到九千米,越深流速越慢。
人們不禁要問,這麼大的河流怎麼看不到呢?原來,陸上的河流有河岸做參照物,人們一眼就能看到了。但海洋“河流”的岸邊仍是海水,所以用眼就不容易看到。這種河流處於海洋中,故把它叫做海流或洋流。
那麼,海洋中的海流又是怎樣形成的呢它是風吹拂海麵引起的。風對海麵的摩擦力,以及風對海浪迎風麵所施加的壓力,迫使海水向前移動,從而形成了風海流。表麵海水在風力作用下,沿著風的方向流動,緊靠著表麵的下層海水也將一起流動。不過,由於地球自轉偏向力和摩擦力的作用,流動方向會產生偏向。在北半球,表麵的流向偏於風向右麵45°。從表麵往下,由於繼續受到摩擦力和地轉偏向力的作用,其流向與表麵風向之間的偏夾角越來越大,到了某一深度,其流向終將與表麵流向相反。海流的速度,則隨著深度的加大而減小,在流向剛好與表麵流相反的深度上,其速度隻有表麵流速的1/23左右。這一深度作為風海流的底邊界,再向下就沒有風海流了。一般說來,風海流所能涉及的深度是不大的,為200—300米,這個深度和大洋整個深度比起來,隻能算是很薄的水層。
不過200米以內的淺海風海流,由於海岸、海底的摩擦作用,表麵流向與風向的夾角很小,而且隨深度的變化比較緩慢。海的深度愈淺,偏角愈小,在深度很小的海區內,風海流的方向幾乎與風向一致。
既然風可以形成海流,那麼地球上風的情況如何呢?