1. 深海洋流的意義

深海環(huán)流=溫鹽環(huán)流.

溫鹽環(huán)流（英文：thermohaline circulation,、縮寫：THC）,，又稱「輸送洋流」、「深海環(huán)流」等,，是一個依靠海水的溫度和含鹽密度驅(qū)動的全球洋流循環(huán)系統(tǒng),。這個系統(tǒng)的運作現(xiàn)況是,，以風(fēng)力驅(qū)動的海面水流如墨西哥灣暖流等將赤道的暖流帶往北大西洋,，暖流在高緯度處被冷卻后下沈到海底，這些高密度的水接著流入洋盆南下前往其他的暖洋位加熱循環(huán),，一次溫鹽循環(huán)耗時大約1600年,，在這個過程中洋流運輸?shù)牟粏问悄芰浚囟?/ 熱能），當(dāng)中還包括地球固態(tài)及氣體資源等,，不過溫鹽環(huán)流最受人類關(guān)注的是其全球恒溫的功能,。溫鹽環(huán)流推測主要是由於北大西洋及南冰洋之間的鹽分及溫差對流而觸發(fā)的。

概觀

深海中的洋流主要是依仗密度的差額來驅(qū)動,，并且潮汐現(xiàn)象引發(fā)的洋流運動亦會對深海洋流帶來顯著的影響,。至於表面的洋流帶會因為密度的差異而與其他的水域劃清界線。暖流會膨脹致使密度下降,，高濃度的鹽則會填補水分子間的空隙導(dǎo)致密度上升,，低密度的水會浮在高密度的上方。當(dāng)高密度的水先形成,，分層形態(tài)并不穩(wěn)定的,，為了均衡其密度分布，不同密度的水會相互產(chǎn)生對流,，提供了深海洋流的動能,。

深層水的形成

高密度的水幾乎都集中在北大西洋及南冰洋下沈至海底深處的洋盆，在這些極地的洋域,，表面洋帶的水都會因為寒風(fēng)吹襲而冷卻,，這些風(fēng)不單帶動表面洋帶移動，所引起的乾濕溫差還會構(gòu)成大規(guī)模的海水蒸發(fā),，加速水溫下降,，這個現(xiàn)象被稱為蒸發(fā)冷卻，類似人體在濕熱的環(huán)境下排汗降溫的原理,。由於被蒸發(fā)走的是純水的分子,，海水中的鹽度會相對地上升。另海洋上冰的構(gòu)成亦對海鹽的濃度帶來不可忽視的影響,，由於純水的凝固點是攝氏0度,，比鹽水的零下1.8度要高，因此純水往往會比咸水優(yōu)先結(jié)冰,，增加了的鹽度減弱了海水凝固的速度,，如此寒冷的濃鹽水會被包含在海冰的蜂巢狀之結(jié)構(gòu)中，當(dāng)中的濃鹽水逐漸地反過來熔解覆蓋著它的冰層,，最后將一部分冰塊從母冰塊分裂出并下沈,，這個過程叫做海水排斥。水溫和鹽度這兩大因素加起來導(dǎo)致海水的密度增大。

深層水的動態(tài)

挪威海是這個系統(tǒng)主要進行蒸發(fā)冷卻及洋帶下沈的場地,，在此處下沈的水被稱為「北大西洋深層水」（North Atlantic Deep Water,，英文縮寫：NADW）。NADW充滿著洋盆并沿著連接格林蘭島,、冰島及大不列顛海底巖床的裂隙溢流向南方,。接著極緩慢地流入大西洋深海平原，繼續(xù)向南方推進,。繞過南非后寒流帶會一分為二,，一部分的水會前往印度洋在該處涌升將寒流帶到，另外一部分部分經(jīng)歷最長的一個周期的洋流最終會抵達(dá)北太平洋,，受到淺而狹窄的白令海峽阻塞然后因為受熱上涌變回暖流繼而循環(huán),。

「南極底層水」（Antarctic Bottom Water，英文縮寫：AABW）在威德爾海以冰塊的海水排斥作用下沈并流向北方的大西洋洋盆,，由於其密度比NADW更高所以AABW實際上潛流在NADW之下,。它原本向西太平洋的旅程在德雷克海峽受阻繼而沿著南美洲東岸的圭亞那洋盆向大西洋赤道進發(fā)。

2. 深層洋流

洋流又叫海流,。它和周期性地改變著自己的流速和流向的潮流不同,，而是具有相對穩(wěn)定流向的海水流動。洋流可以是一支淺而狹窄的水流,，僅僅沿著海洋表面流動,；也可以是一股深而廣闊的洪流，攜帶著數(shù)百萬噸海水前進,。洋流的性質(zhì)可以分為比流經(jīng)海區(qū)水溫高的暖流和比流經(jīng)海區(qū)水溫低的寒流,。寒、暖流的劃分是以相對溫度為準(zhǔn)的,，所以寒流的實際溫度不一定都比暖流低,；反之，暖流的溫度也不一定都比寒流高,。洋流既分布于海洋的表層,，構(gòu)成大洋中的環(huán)流系統(tǒng)(即表面環(huán)流)，又分布于海洋的深層,，構(gòu)成深層海洋環(huán)流。根據(jù)洋流的流動性質(zhì)可以區(qū)分為加速度為零的穩(wěn)定海流,，以及速度,、方向不斷變化的非穩(wěn)定流。一般所說的洋流,，都是指穩(wěn)定流,。洋流具有很大的規(guī)模，是促成不同海區(qū)間,，大規(guī)模水量,、熱量和鹽量交換的主要因子,，對氣候狀況、海洋生物,、海洋沉積,、交通運輸?shù)确矫妫加芯薮笥绊憽?

洋流的成因主要有：大氣運動和行星風(fēng)系,、密度差異,、流體的連續(xù)性形成的補償作用、陸地的形狀和地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地轉(zhuǎn)偏向力,。其中,，盛行風(fēng)是形成洋流的主要動力，但是,，在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下,，風(fēng)海流的流向并不與風(fēng)向完全一致,。

順便指出,，洋流的流向是指洋流流去的方向,，這與風(fēng)向的概念正好相反,，風(fēng)向指風(fēng)吹來的方向,。洋流的流速是指單位時間內(nèi)洋流流動的距離(厘米/秒),。海洋學(xué)中,，洋流的速度常用“節(jié)”來表示,。每小時移動1海里叫做1節(jié),。l海里等于1.852千米,，所以，1節(jié)大約等于52厘米／秒,。

3. 深層海洋環(huán)流的主要驅(qū)動力

投流消耗是指在環(huán)流系統(tǒng)中,，向其它區(qū)域投放物質(zhì)或能量所導(dǎo)致的損失。這種損失包括物質(zhì)的拓散,、混合和化學(xué)反應(yīng)等,。投流消耗是海洋環(huán)流和大氣環(huán)流的重要組成部分，在這些系統(tǒng)中,，物質(zhì)和能量不斷地從一個區(qū)域向另一個區(qū)域轉(zhuǎn)移,，導(dǎo)致投流消耗現(xiàn)象的發(fā)生。尤其在全球變暖和氣候變化的時代,，投流消耗對環(huán)境和氣候的影響日益凸顯,，需要引起我們的重視。對于海洋環(huán)流系統(tǒng),，投流消耗對于水溫,、鹽度、養(yǎng)分和生物分布等方面都有著重要的影響。在研究海洋生態(tài)系統(tǒng)和全球氣候變化等問題時,，投流消耗是一個重要的研究課題,。

4. 海洋洋流的作用

1、影響氣候,。暖流增溫,、增濕，寒流降溫,、減濕,。發(fā)生厄爾尼諾現(xiàn)象和拉尼娜版現(xiàn)象時，洋權(quán)流發(fā)生改變,，對世界上很多地區(qū)的氣候都有影響,，包括對我國。

2,、影響海洋生物資源,。有寒暖流交匯的海區(qū)，海水受到擾動,，可以將下層營養(yǎng)鹽類帶到表層,，為浮游生物提供充足的養(yǎng)料，從而為魚類提供充足的餌料,。

3,、影響海洋航行的速度與安全。順著洋流航行可以加快速度,，節(jié)省燃料,，節(jié)省時間；逆著洋流航行會減慢速度,，浪費時間,，浪費燃料。

4,、影響海洋環(huán)境,。對于海洋污染來說，既可以使污染物因迅速擴散而加快其稀釋和凈化的速度,，也相應(yīng)地使污染范圍擴大,。如赤道逆流對波斯灣石油泄漏的影響。

洋流可分為暖流和寒流,。如果洋流的水溫高于到達(dá)海區(qū)的水溫,，則稱為暖流。當(dāng)洋流的水溫低于其入海區(qū)域的水溫時,，就稱為寒流,。一般來說，從低緯度流向高緯度的洋流為暖流,，而從高緯度流向低緯度的洋流為冷流,。暖流增加溫度和濕度，而寒流降低溫度和濕度,。

洋流是地球表面熱環(huán)境的主要調(diào)節(jié)器,。巨大的洋流系統(tǒng)促進了地球高緯度和低緯度之間的能量交換。洋流也通過它們與流經(jīng)區(qū)域之間的容量交換改變它們的環(huán)境特征,。

5. 海洋深溝

如同陸地上一樣,，海底世界有高山，有平原,，還有深溝峽谷,。這個世界并不象人們所想像的或是象表面看起來那樣平緩和寧靜，相反卻是地球上最活躍最動蕩不安的地帶,。地震火山活動頻繁,，形成高山峻嶺，只不過一切都掩蓋在海水之下進行而已,。

海底地形與陸地一樣,，有山嶺、高原,、盆地,、丘陵等形態(tài)。海底地貌按洋底起伏的形態(tài)特征,，大致可分為大陸架,、大陸坡和大洋底三部分。大陸架是指陸地向海洋延伸的平淺海底,。大陸坡是大陸架 與深海底之間較陡的陡坡,。大洋底是海洋主要部分，有海嶺,、海脊,、海底高原等正地形；也有海溝,、海槽,、深海盆地等負(fù)地形。

6. 洋流對于淺海,、半深海至深海的沉積作用均無影響

(一)淺海環(huán)境

淺海位于大陸架之上,，是低潮線以下至200m水深的海區(qū)。在此范圍內(nèi)的沉積稱為淺海沉積,，又稱大陸架沉積,。

各地淺海帶的寬度不等,，從幾千米至上千千米，位于被動大陸邊緣者寬,，如北冰洋的歐亞沿岸,、北美的白令海等，淺海帶寬達(dá)千余千米,。位于活動大陸邊緣者窄,，如太平洋東岸的中南美洲淺海帶極窄，甚至缺失,。我國東部諸海淺海岸寬度由100km至500km不等,。

淺海帶陽光充足，海水溫暖,，常有海流作用,，波浪有時可波及海底，因此水體較動蕩,，具有良好的通氣條件及穩(wěn)定的鹽度,，加之離陸地較近，接納著由陸地帶來的大量物質(zhì),，富含營養(yǎng),，故海洋生物極為豐富，90%以上的海洋生物在淺海中大量繁殖,。淺海是海洋生物的樂園,。

(二)淺海的沉積特征

淺海區(qū)是海洋沉積作用最主要的沉積場所，它接納由陸地帶來的大量碎屑和溶解物質(zhì),，常形成巨厚的各類型沉積物,，絕大多數(shù)沉積巖屬于淺海沉積形成的。按其沉積方式分為機械沉積,、化學(xué)沉積和生物沉積三種類型,。

1.淺海機械沉積特征

淺海機械沉積的碎屑物質(zhì)主要來源于陸地，部分來自海蝕作用產(chǎn)物,；沉積物顆粒比濱海為細(xì),，礫石極少見。由近岸到淺海深處,，沉積物由粗到細(xì)：粗砂—中砂—細(xì)砂—粉砂(粉砂質(zhì)粘土),；沉積物具有極好的水平層理，常含有較完整的動物遺體,、貝殼等,。

2.淺海化學(xué)沉積特征

淺?；瘜W(xué)沉積物是來自海水溶蝕和河流,、地下水從陸地上溶運來的溶解物質(zhì)和膠體物質(zhì),，化學(xué)成分主要有：NaCl、KCl,、MgCl2,、CaSO4、MgSO4,、CaCO3、MgCO3,、FeCO3,、Al2O3、MnO2及SiO2等,。這些物質(zhì)按一定的順序和分異作用在不同的環(huán)境下沉積下來,，形成化學(xué)沉積物。

圖8-9 海洋化學(xué)沉積和分異作用

淺海常見的化學(xué)沉積物,，按其溶解度由小到大,，順序是：Fe→Al→Mn→SiO2→P2O5→CaCO3→NaCl→MnO2，前幾種是膠體,，后幾種為真溶液,。呈膠體狀態(tài)的鐵、鋁,、錳以氧化物或氫氧化物首先沉積下來(圖8-9),，有的可形成鮞狀、豆?fàn)詈湍I狀結(jié)構(gòu),。我國華北諸省就有這種類型的鋁土礦和赤鐵礦,，工業(yè)價值很大。接著是低價鐵的硅酸鹽和鐵的碳酸鹽沉積,，形成海綠石與菱鐵礦,。然后是碳酸鹽類沉積，形成分布廣泛的石灰?guī)r和白云巖,。溶解度最大的堿金屬硫酸鹽和鹵鹽,，只有在潟湖中才能沉積。

3.淺海生物沉積特征

淺海生物大量死亡后,，其骨骼或外殼在原地或被波浪等搬運到適當(dāng)環(huán)境沉積下來,，形成由生物遺骸組成的沉積物，經(jīng)成巖作用形成生物沉積巖,。如貝殼灰?guī)r,、珊瑚礁灰?guī)r、有孔蟲灰?guī)r及硅藻巖等,。

珊瑚是淺海固著底棲生物,，珊瑚礁是由群體生活的珊瑚動物形成的,。群體珊瑚的生活條件要求較高。一般在水深＜50m,、氧和陽光充足,、水溫在20℃左右、水質(zhì)清潔不含泥砂,、含鹽度正常的環(huán)境中生活,。其軀體呈樹枝狀，由許多CaCO3小管構(gòu)成,，珊瑚蟲就生活于管中,。珊瑚不斷繁殖、長大,，形成巨大的珊瑚礁,，構(gòu)成海中島嶼，如我國的南沙,、西沙群島等,。

淺海中有大量的生物，特別是微生物,。它們死亡后埋藏在泥沙中,，在缺氧的環(huán)境下，受到一定的溫度,、壓力和細(xì)菌的分解作用,，有機質(zhì)就轉(zhuǎn)化成石油、天然氣,。我國大陸架海域遼闊,，蘊藏著豐富的石油和天然氣資源。

7. 深海有洋流嗎

深海中的魚呼吸方式多種多樣,，但其中最常見的方式是通過鰓來呼吸,。因為鰓是魚類呼吸的主要機構(gòu)，能夠?qū)⑺械难鯕馕?，同時將二氧化碳排出體外,。深海中的魚在沒有明顯的波浪攪動水流的情況下，沒有太多的氧氣交換,，所以需要更加完善的鰓,，以滿足其氧氣需要。此外,，還有一些深海魚類通過類似于肺的器官來呼吸,，如銀龍魚和藍(lán)鰭金槍魚?？偟膩碚f,，深海中的魚類至少擁有一種特殊的呼吸方式,，以適應(yīng)它們特殊的生存環(huán)境。