风驱动环流和大环流

为了更好地理解上述过程是如何产生像第二章中描述的那样的海洋环流的,让我们考虑一个理想化的海洋,它具有非常简化的几何结构,看看我们是否能首先理解它是如何工作的。我们对环流的理想化观点见图4.1,读者会认为这是一个抽象的概念

图4.1。北半球矩形海洋盆地中的理想环流,显示副热带环流(下,通常从北纬15°至45°)、次极环流(上)和左侧强烈的西部边界流。

世界海洋真正的环流。我们希望回答的主要问题比较简单:

1.环流一开始为什么会存在?是什么决定了他们的行动方式和力量?

2.为什么它们在海洋的西侧更强烈?

环流的存在是因为平均风给海洋提供了一种机械力,一种压力,这种压力导致水加速。为了使海洋保持机械平衡,施加的力必须由水与海底或海洋侧面摩擦时产生的摩擦力抵消。摩擦力只有在水运动时才会产生,所以如果有风吹,那么海洋一定是在运动,最终就会形成风和摩擦力之间的总体平衡。然而,正如我们将看到的那样,地球自转造成的一些重要影响决定了环流的结构。

为了明确起见,我们考虑了矩形海洋中的副热带环流——图4.1的低层环流。的风吹环流向极地一侧的向东(这些是中纬度的西风)和低纬度的向西(西风)热带信风),而海洋以图中所示的循环方式作出反应,似乎是完全合理的。然而,在上一章中,我们注意到地球的自转在大尺度环流中起着重要的作用,并且流体一般处于地转平衡状态,除了埃克曼层在海洋上层,水流与风成直角。这种描述如何与环流的概念相吻合,环流似乎是在风的同一方向上运行的?

继续阅读:Ekman和风引地转流

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