早期的观察和理论
欧洲东部沿海地区的探索新的世界始于16世纪期间。沿海土地调查和精力寻找西北通道到太平洋。现存最早的引用墨西哥湾流是由西班牙人庞塞德利昂在151年从波多黎各,三艘船航行穿过海鸥以北流费了好大劲现在我在佛罗里达州卡纳维拉尔角),然后南转。我呢?19日墨西哥湾流是众所周知的航行的船的主人在西班牙和美国之间。在即将离任的航行,他们航行的信风北赤道洋流:在回来的,他们通过佛罗里达海峡的跟从了墨西哥湾流的纬度的哈特拉斯角t ~ 35”J N}。然后西班牙的航行盛行西风(图2.3)。
早在1515年*有充分考虑关于墨西哥湾流的起源理论。彼得的烈士Angheira利用质量守恒定律的必要性认为墨西哥湾流必须源于北赤道洋流的偏转hy美国大陆。探险家们没有发现任何通道将允许北赤道洋流11噢到太平洋,那里回到大西洋;唯一的可能性是,水对巴西海岸不断堆积,这并没有被观察到。北赤道流本身被认为结果在某种程度上从一般西进运动在天上的天体,这吸引了赤道地区的空气和水以及w i。
在1600年代。北美东部海岸受到欧洲人的殖民统治和墨西哥湾流遍历无数次和在不同的位置。在接下来的世纪大捕鲸探险中所获得的经验增加进一步的知识流,风和底部地形。这个不是积累知识。然而,易达到的技术期刊,但口口相传流传下来。图表显示电流存在,第一个显示“湾流”于1665年出版,但他们是不同的质量和显示功能,更归功于想象力比观察。
墨西哥湾流的第一权威的图表是由威廉·Gerard De Brahm)。一位高产的科学家和验船师。1764年,被任命为陛下的测量局长新殖民地的佛罗里达。De Brahm墨西哥湾流的图表(图4.1 (a))和他的推理猜测它的起源在1772年发表在大西洋的飞行员。大约在同一时间,一个图表的墨西哥湾流由邮政总局,雕刻和印刷的指令邮政总长的殖民地。本杰明·富兰克林。这个图表是生产包的主人的利益之间的船只进行邮件伦敦和新英格兰。楠塔基特船长。蒂莫西·福杰尔。了富兰克林的关注墨西哥湾流数据包的延迟的一个原因船只,并绘制的过程中为他流(图4.1 (b))。
海洋循环理论,进化在17世纪也很少构造成图他们试图解释。在十八世纪,流体动力学的理解大大先进。此外,知识时代的气候鼓励基于观察的科学进步,而不是不切raybet雷竞技最新实际的理论基础的想象力。富兰克林,他观察到风浅的水域的影响,认为造成的信风水对南美海岸堆积:头部造成的压力,所以导致一个强大的电流通过加勒比群岛“下坡”,进入墨西哥湾,佛罗里达海峡的通过。
富兰克林也想到的点子的人之一使用温度计作为导航设备。水手一直意识到海洋表面温度的急剧变化,发生在墨西哥湾流的区域。一个多至一半。Lescarbot写了:
我发现一些显著的自然哲学家应该冥想。1606年6月18日。纬度45°的距离二十东部的纽芬兰银行的六倍,我们发现自己处在非常温水尽管空气很冷。但突然间6月21日我们在那么冷的雾似乎1月和大海极度寒冷太。”
富兰克林进行了一系列表面温度测量跨越大西洋,也试图衡量地下温度;他收集的水从约100英尺的深度测量使用一瓶,后来一个桶,阀门两端——一件设备不像现代南森瓶。
接下来的深入研究墨西哥湾流是由詹姆斯•伦内尔岛的权威工作发表在1832年死后。伦内尔岛——通常被称为“海洋之父”——研究大量数据被英国海军办公室和小心
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图4.1 (a) De Brahm佛罗里达和墨西哥湾流的图表。这个投影,纬度线(图中未显示)是平行的顶部和底部的地图,和曲线行经度。在小圆沿着墨西哥湾流的道路当前阅读的轴承与表示磁北,(b)墨西哥湾流和图表北大西洋环流(插图),由盖福杰尔和本杰明·富兰克林。
记录了可变性在墨西哥湾流。他区分漂移电流,由风的直接压力,流电流的产生的横向压力梯度的方向流(术语“漂流”仍然偶尔使用)。伦内尔岛同意富兰克林,墨西哥湾流是一个“流”。
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当前的图表如图4.1生产主要来自测量船舶漂移。富兰克林和De Brahm)的时候,精确的计时器已经成为可用和船只的位置可以固定的经度和纬度。位置修正了每24小时;修复之间,连续记录的位置一直通过船位推算,即推导了船舶跟踪从行驶距离已知或估计位置和引导使用指南针。24小时后的累积差和航位推算装置之间的准确定位了的地表水的平均“漂移”的船通过了(图4.2)。然而,帆船被风自己的强烈影响,当然可能会有相当大的困难在维护和速度在波涛汹涌的海面。这些固有的不准确,加上任何不准确定位,意味着估计当前的速度可以获得非常不可靠的。
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图4.2图来说明意思是现在的可能决定从船舶漂移,即船舶之间的差异跟踪引导使用指南针和船位推算,实际上这门课程(由天文导航,或者知道沿海的特性或岛屿)。在这个例子中,这艘船已经将直接根据船位推算,但实际上已经取代了南部修复1和2之间的电流,再由(强)修复3和4之间的电流。在每种情况下,向南意味着南风电流的速度是位移除以修复之间的时间(24小时)。(风引起的位移(“余地”)被忽略。)
图4.2图来说明当前可能意味着确定船舶漂移,即船舶之间的差异跟踪引导使用指南针和船位推算,实际上这门课程之后(取决于天文导航,或称沿海特性或岛屿)。在这个例子中,这艘船已经将直接根据船位推算,但实际上已经取代了南部修复1和2之间的电流,再由(强)修复3和4之间的电流。在每种情况下,向南意味着南风电流的速度是位移除以修复之间的时间(24小时)。(风引起的位移(“余地”)被忽略。)
虽然单估计当前速度获得船舶漂移是不可靠的,积累的大量的测量,作为编制的伦内尔岛,可以用来构建合理准确的图表电流,平均在时间和区域。收集这些数据的商业航运持续至今,这些信息被用来构建地图的意思是电流(例如图5.12)。当前速度估计船位推算现在更准确,由于由雷达和导航定位卫星,和使用自动飞行员。
系统收集海洋数据给出了一个伟大的动力由美国海军军官和水文工作者,马修Maury方丹。Maury安排美国水道测绘局供应水手风和洋流的图表,伴随着航海方向;作为回报,水手同意遵守并记录天气和海洋条件和为Maury提供本船的日志。Maury的倡议,1853年,一个来自海洋国家的代表在布鲁塞尔召开会议制定一个观测实践的标准代码。这是同意观测的大气
图4.3 Maury的墨西哥湾流图和北大西洋漂流(现在通常被称为北方大西洋海流)。还要注意横穿墨西哥湾流的温度在不同的纬度,显示在左下角。
和海洋条件(包括海面温度、比重在深度和温度)应每隔两个小时。这是很快就会增加到4个小时,但除此之外,该系统目前一直保持平稳。
Maury实用导航的贡献可以立即升值看着他的图表的墨西哥湾流和北大西洋漂流(图4.3)。然而,他不是一个伟大的理论家。他拒绝了墨西哥湾流的理论的基础上它的起源归功于风以下参数。墨西哥湾流是更广泛的比在佛罗里达海峡的哈特拉斯角;所以。鉴于其运输总量保持不变,流延伸至底部,海底必须在哈特拉斯角浅。因此,墨西哥湾流流艰苦的,必须由其他机制比风压力。
(a)通过引用死知道墨西哥湾流生成共享的富兰克林和养犬1。简要解释为什么Maury的论点是严重的缺陷。关于whai基本原理他困惑吗?ilu事实上。Maury不是假设合理的水的体积运输在墨西哥湾流是相同的哈特拉斯角在佛罗里达海峡的参照图3.1。你能解释一下为什么?
图4.3 Maury的墨西哥湾流图和北大西洋漂流(现在通常被称为北大西洋洋流)。还要注意横穿墨西哥湾流的温度在不同的纬度,显示在左下角。
Maury建议lhat墨西哥湾流是由一种蠕动,并认为泰国一般海洋环流引起的差异水的密度这个赤道和两极之间。后一种想法被弗朗索瓦提出了183 b Ai前。作为替代的理论包含ihc海鸥流欠它的存在最终风。阿拉戈指出是的ihai lev el的墨西哥湾流的下降从墨西哥湾的佛罗里达大西洋一侧,由一个水准测量在佛罗里达,最多只有19毫米,这无疑是推动海湾Slream太小。事实上,最近的计算(假设fi iciional大部队来发现这个海湾Si令lhan被认为的)显示n泰国19毫米是足够的lo驱动国内墨西哥湾流,流slill有时虽然!作为一个“喷气机”是通过佛罗里达Straiis喷出来
现代hydrographie墨西哥湾流的测量可以表示在1844年开始与美国海岸和Gcodetic调查的工作,在这个方向下的富兰克林的曾孙。亚历山大·达拉斯Rache从那时起已经有了一系列的调查当前的速度和温度分布。也许最令人印象深刻的工作是由约翰·艾略特皮尔斯伯里观测以及国内湾流(位置,包括在佛罗里达海峡的几个。他测量温度al的深度并记录当前使用电流的方向和速度计的设计这些观察在1890年代直到最近,没有被废止,我20 n价值啊勒海洋学家;世纪(正如您将看到的在4.3.2节)。
最喜欢航海的人。皮尔斯伯里确信洋流(谎言所产生的风。然而,有严重困难解释机制风可以推动海洋。进步在理解提示tor举行两个主要原因。第一个是流动的湍流特性的重要性在海洋中没有充分重视。
问题4.2一个反对的想法风动电流(当代数学物理学家提出的)是,将需要风的海面ol成千上万年之前像墨西哥湾流可能产生电流。第三章从你的阅读。你能建议为什么宜必思在石灰异议似乎是合理的,以及为什么我们现在知道吗?
另一个巨大的困难阻碍进步的洋流影响风扇的转动h没有正确理解,w颅内高压症导致roie科里奥利力的平衡水平压力梯度在海洋中被忽视了。的第一个科学家了解科里奥利力的影响在洋流威廉套圈。保护大气压力梯度和之间的关系风速国内大气中,即为地转方程llow——不幸的是,海洋学家不知道费雷l的工作所以w不立即应用到海洋。计算海流速度的公式我哭,尿的斜坡的表面——换句话说,梯度方程(3.11)是1885年由亨利克·莫恩派生而来。几年后。直到20世纪的第一个十年lhat Sandsirom和Helliind-Harisen认真研究这个的可能性使用密度分布在海洋中推断出当前速度(cf 3.3.3节)。
我现在清楚的是,GiltI 'Stream windsiriven,与其说是一个暖流丝带的高速水形成的边界之间的温暖水域的马尾藻海大陆边缘和凉爽的水域。手持geos营养洋流的理解,我们可以看到,锋利的温度梯度(因此密度)在流是一个表达水平之间的平衡压力梯度力科里奥利力,一个平衡,带来间接的风。(我们智慧)在墨西哥湾流回到geosirophic平衡4.3.2节)。
继续阅读:在副热带环流
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