世界海洋鹽度的分布變化

自然地理

導讀世界大洋鹽度平均值以大西洋最高,為34.90;印度洋次之,為34.76,太平洋最低,為34.62。但是其空間分布極不均勻。 (一)鹽度的平面分布 1.海洋表層鹽度的平面分布 由前所述可知,海洋表層鹽度與其水量收支有著直接的關系。就大洋表層鹽度的多年平均而言,其經線方向分布與蒸發、降水之差(E—P)有極為相似的變化規律。若將世界大洋表層的鹽度分布(圖3—17)和年蒸發量 ...

世界大洋鹽度平均值以大西洋最高,為34.90;印度洋次之,為34.76,太平洋最低,為34.62。但是其空間分布極不均勻。 (一)鹽度的平面分布 1.海洋表層鹽度的平面分布 由前所述可知,海洋表層鹽度與其水量收支有著直接的關系。就大洋表層鹽度的多年平均而言,其經線方向分布與蒸發、降水之差(E—P)有極為相似的變化規律。若將世界大洋表層的鹽度分布(圖3—17)和年蒸發量與降水量之差(E—P)的地理分布(圖3—18)相對照,可以看出,(E—P)的高值區與低值區分別與高鹽區和低鹽區存在著極相似的對應關系。在大洋南、北副熱帶海域(E—P)呈明顯的高值帶狀分布,其鹽度也對應為高值帶狀區;赤道區的(E—P)低值帶,則對應鹽度的低值區。 海洋表層的鹽度分布比水溫分布更為復雜,其總特征是: 1)基本上也具有緯線方向的帶狀分布特征,但從赤道向兩極卻呈馬鞍形的雙峰分布。即赤道海域,鹽度較低;至副熱帶海域,鹽度達最高值(南、北太平洋分別達35和36以上,大西洋達37以上,印度洋也達36);從副熱帶向兩極,鹽度逐漸降低,至兩極海域降達34以下,這與極地海區結冰、融冰的影響有密切關系。但在大西洋東北部和北冰洋的挪威海、巴倫支海,其鹽度值卻普遍升高,則是由於大西洋流和挪威流攜帶高鹽水輸送的結果。另外,在印度洋北部、太平洋西部和中、南美兩岸這些大洋邊緣海區,由於降水量遠遠超過蒸發量,故呈現出明顯的低鹽區,偏離了帶狀分布特征。 2)在寒暖流交彙區域和徑流衝淡海區,鹽度梯度特別大,這顯然是由它們鹽度的顯著差異造成的。其梯度在某些海域可達0.2/km以上。 3)海洋中鹽度的最高與最低值多出現在一些大洋邊緣的海盆中,如紅海北部高達42.8;波斯灣和地中海在39以上,這些海區由於蒸發很強而降水與徑流卻很小,同時與大洋水的交換又不暢通,故其鹽度較高。而在一些降水量和徑流量遠遠超過蒸發量的海區,其鹽度又很小,如黑海為15~23;波羅的海北部鹽度。 4)冬季鹽度的分布特征與夏季相似,只是在季風影響特別顯著的海域,如孟加拉灣和南海北部地區,鹽度有較大差異。夏季由於降水量很大,鹽度降低;冬季降水量減少,蒸發加強,鹽度增大。 平均而言,北大西洋最高(35.5),南大西洋、南太平洋次之(35.2),北太平洋最低(34.2)。這是因為大西洋沿岸無高大山脈,北大西洋蒸發的水汽經東北信風帶入北太平洋釋放於巴拿馬灣一帶。而南太平洋東海岸的安第斯山脈,卻使由南太平洋西風帶所攜帶的大量水汽上升凝結,釋放於太平洋東部的智利沿岸。越過安第斯山脈以後下沉的干燥氣流又加強了南大西洋的蒸發作用。印度洋副熱帶的高鹽水,由阿古拉斯流帶入南大西洋東部,使其鹽度增高,但南太平洋東部,則因大量降水,使其鹽度下降,故兩個海區形成了鮮明的對比。 2.海洋表層以下鹽度平面分布由於多種制約鹽度因子的影響隨深度的增大逐漸減弱,所以鹽度的水平差異也隨深度的增大而減校在水深500m處,整個大洋的鹽度水平差異約為2.3,高鹽中心移往大洋西部。1000m深層約1.7,至2000m深層則只有0.6。大洋深處的鹽度分布幾近均勻。 (二)大洋鹽度的鉛直向分布 大洋鹽度的鉛直向分布與溫度的鉛直向分布有很大不同。圖3—19與圖3—20分別為太平洋和大西洋准經線方向斷面上的鹽度分布。 由圖可見,在赤道海區鹽度較低的海水只涉及不大的深度。其下便是由南、北半球副熱帶海區下沉後向赤道方向擴展的高鹽水,它分布在表層之下,故稱為大洋次表層水,具有大洋鉛直方向上最高的鹽度。從南半球副熱帶海面向下伸展的高鹽水舌,在大西洋和太平洋,可越過赤道達5°N左右,相比之下,北半球的高鹽水勢力較弱。高鹽核心值,南大西洋高達37.2以上,南太平洋達36.0以上。 在高鹽次表層水以下,是由南、北半球中高緯度表層下沉的低鹽水層,稱為大洋(低鹽)中層水。在南半球,它的源地是南極輻聚帶,即在南緯45°~60°圍繞南極的南大洋海面。這裡的低鹽水下沉後,繼而在500~1500m的深度層中向赤道方向擴展,進入三大洋的次表層水之下。在大西洋可越過赤道達20°N,在太平洋亦可達赤道附近,在印度洋則只限於10°S以南。在北半球下沉的低鹽水,勢力較弱。在高鹽次表層水與低鹽中層水之間等鹽線特別密集,形成鉛直方向上的鹽度躍層,躍層中心(相當於35.0的等鹽面)大致在300~700m的深度上。南大西洋最為明顯,躍層上、下的鹽度差高達2.5,太平洋和印度洋則只差1.0。在躍層中,鹽度雖然隨深度而降低,但溫度也相應減低,由於溫度增密作用對鹽度降密作用的補償,其密度仍比次表層水大,所以能在次表層水下分布,同時鹽度躍層也是穩定的。 上述南半球形成的低鹽水,在印度洋中只限於10°S以南,這是因為源於紅海、波斯灣的高鹽水,下沉之後也在600~1600m的水層中向南擴展,從而阻止了南極低鹽中層水的北進。就其深度而言與低鹽中層水相當,因此又稱其為高鹽中層水。同樣,在北大西洋,由於地中海高鹽水溢出後,在相當低鹽中層水的深度上,分布範圍相當廣闊,東北方向可達愛爾蘭,西南可到海地島,為大西洋的高鹽中層水。但在太平洋卻未發現像印度洋和大西洋中那樣的高鹽中層水。 在低鹽中層水之下,充滿了在高緯海區下沉形成的深層水與底層水,鹽度稍有升高。世界大洋的底層水主要源地是南極陸架上的威德爾海盆,其鹽度在34.7上下,由於溫度低,密度最大,故能穩定地盤據於大洋底部。大洋深層水形成於大西洋北部海區表層以下,由於受北大西洋流影響,鹽度值稍高於底層水,它位於底層水之上,向南擴展,進入南大洋後,繼而被帶入其它大洋。 海水鹽度隨深度這種呈層狀分布的根本原因是,大洋表層以下的海水都是從不同海區表層輻聚下沉而來的,由於其源地的鹽度性質各異,因而必然將其帶入各深層中去,並憑借它們密度的大小,在不同深度上水平散布。當然,同時也受到大洋環流的制約。 由於海水在不同緯度帶的海面下沉,這就使鹽度的鉛直向分布,在不同氣候帶海域內形成了迥然不同的特點。圖3—21是大洋中平均鹽度典型鉛直向分布。在赤道附近熱帶海域,表層為一深度不大,鹽度較低的均勻層,約在其下100~200m層,出現鹽度的最大值,再向下鹽度復又急劇降低,至800~1000m層出現鹽度最小值;然後,又緩慢升高,至2000m以深,鉛直向變化已十分小了。在副熱帶中、低緯海域,由於表層高鹽水在此下沉,形成了一厚度約400~500m的高鹽水層,再向下,鹽度迅速減小,最小值出現在600~1000m水層中,繼而又隨深度的增加而增大,至2000m以深,變化則甚小,直至海底。在高緯寒帶海域,表層鹽度很低,但隨深度的增大而遞升,至2000m以深,其分布與中、低緯度相似,所以沒有鹽度最小值層出現。 (三)大洋鹽度的變化 1.鹽度的日變化 大洋表面鹽度的日變化很小,其變幅通常小於0.05。但在下層,因受內波的影響,日變幅常有大於表層者。特別在淺海,由於季節性躍層的深度較小,內波引起的鹽度變幅增大現像,可出現在更淺的水層,可達1.0甚至更大。鹽度日變化沒有水溫日變化那樣比較規律的周期性,但在近岸受潮流影響大的海區,也常常顯示出潮流的變化周期。 2.鹽度的年變化 大洋鹽度的年變化主要是由降水、蒸發、徑流、結冰、融冰及大洋環流等因素所制約。由於上述因子都具有年變化的周期性,故鹽度也相應地出現年周期變化。然而,由於上述因子在不同海域所起的作用和相對重要性不同,致使各海區鹽度變化的特征也不相同。 例如,在白令海峽和鄂霍茨克海等極地海域,由於春季融冰,表層鹽度出現最低值(約在4月份前後);冬季季風引起強烈蒸發以及結冰排出鹽分,使表層鹽度達一年中的最高值(12月份前後),其變幅達1.05。在一些降水和大陸徑流集中的海域,夏季其鹽度值常常為一年中的最低值,而冬季相反,且由於蒸發的加強使鹽度出現最高值。 總之,鹽度的年變化,在整個世界大洋中幾無普遍規律可循,只能對具體海域進行具體分析。

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