赤道潜流

赤道海域的表层海流之下存在的逆向海流

赤道附近海域从海面至深度为50～100米的表层，是温度均匀的暖水层，其下至深度约300米处为温跃层，即赤道潜流所在的次表层。赤道潜流的厚度约200米，流幅（宽度）约300千米，约介于南纬2°至北纬2°之间；流轴大致与温跃层一致，最大流速达1.5米/秒，流量约为4.0×107米3/秒，流长约为1.4万千米，几乎横跨了太平洋。大西洋赤道潜流与此相近。印度洋面主要受季风控制，在赤道处的风主要是经向的，随季节更替而改变方向。故每年11月～次年的3月吹北风，5～9月吹南风，都不能产生赤道潜流；只有在3～4月才有印度洋的赤道潜流。

发现

人们一旦获得了新的资料，便很容易产生新的认识。赤道潜流的发现就是一个例证。

1952年，年轻的美国科学家克伦威尔接受了一个课题，他要到太平洋赤道海域进行鲔鱼科鱼类生活环境条件的研究。考察的方式并不复杂，就是把玻璃浮子串在一起，布放在16～20千米长的海面上，每个玻璃浮子下面，挂上铅锤和若干鱼钩。然后，再从绳子上引出若干钓绳，挂上铅锤和鱼钩沉入海中。这套钓鱼工具白天放下去，晚上收回来，工作是很辛苦的。连他自己也没有意识到，他选择的这个海区是稳定的东南信风盛行的地方，是向西流动的南赤道海流的流经区。按照一般的常识，既然海流是向西流动的，布下的钓鱼工具自然应当向西漂才对。然而令人不解的事情发生了，克伦威尔布放的沉到海面下的钓具一反常规，竟一个个向海流的反方向漂着。细心的克伦威尔以为自己没有放好钓具，收起来后，又重新布放，结果还是一样的。漂浮在海面的小船受海流影响，向西漂着，而沉入海中的钓具却向东漂去。这是怎么回事呢？起初，克伦威尔以为是自己没有放好钓具，后来，他反复调整钓具，并且在不同情况下有意做了各种实验，最后他确认，这种令人费解的海流现象是真实存在的。漂浮在海面上的小船受海流影响朝西漂，而沉入海中的钓具为什么向东漂呢？他想，会不会是水下偶然出现了一股向东的逆海流呢？

论证

为了证实自己的判断，他在每天下钩的时候，在同样的情况下，不断地重复着自己设计的试验，并且做了详细的记录。随后，他索性将测量海流的仪器统统放下去，进行测量，想看个究竟。经过他不懈的努力，他获得了不同海域、不同水深的各种流向、流速等水文数据，将获得的资料进行分析比较研究。

结论

经过大量的资料对比，他断定，在赤道海域的表层海流之下，存在着一支像湾流那样巨大而稳定的逆向海流。年轻科学家的这个意外发现，使他感到兴奋不已。因为他开始意识到，他的这个新发现，也许是对人们不知重复过多少遍的海流理论的否定。在这之前，许多著名的海洋科学家，如施托克曼、斯维尔德鲁普等，都对大洋赤道和热带海域海流进行过研究，得出了一些经典结论。他们的结论都承认，在地球赤道海域存在着强劲而稳定的南、北赤道流，以及夹在它们中间的赤道逆流。经过测定，这一海流宽300千米，厚度约200米，流速为1.9～2.9节。海流起源于西太平洋阿德默勒尔蒂群岛北部海域。长期以来，人们都认为，赤道海域海流问题都已经解决了。然而，克伦威尔的这一新发现，使得他的同行们大为惊异。如果真是这样的话，过去的那些理论在新的事实面前，都将重新修订了。于是，海洋学家们纷纷来到热带海域，来寻求新的线索，寻找新的证据，人们对赤道海流的研究热情又重新燃起了。经过各国海洋学家的艰苦努力，最终查明，赤道潜流在三大洋中都存在。它的表现形式是，沿赤道方向由西向东流动，横越三大洋。其范围是北纬2°到南纬2°之间的海域内，形成一支与赤道对称的狭窄海流。它的垂直厚度在200～300米，全年流速稳定。

命名

在同行们的竞争中，克伦威尔比别人献出了更多的热情、智慧，他以顽强的意志投身这一重大课题的研究之中。不幸的是，在1957年的一次海洋考察中，克伦威尔为自己所追求的目标献出了生命。为了纪念这支潜伏在赤道表面下的重要海流被发现，人们便把这支海流命名为“克伦威尔海流”，也叫“赤道潜流”。以后在大西洋和印度洋都发现了这种潜流。

进一步探索

就太平洋而言，

常识告诉我们，科氏力与地理纬度的正弦成正比。在赤道地区，地理纬度为零，零的正弦仍为零，所以，在赤道海域，海水的运动就不因科氏力的影响发生偏转。当南赤道海流源源不断地将海水带至太平洋西岸，在那里被陆地阻挡而堆积时，就会使海面倾斜，形成指向东方的压强梯度力。由于没有科氏力存在，海水便在压强梯度力与摩擦力共同作用下，潜伏在表面稳定地向东方流去。如果这个分析是正确的，那么，不仅在太平洋赤道海域有潜流存在，在大西洋、印度洋赤道海域，也应当有这种潜流存在。

为了寻求新的答案，人们又开始了调查。果然，1959年5月，人们在大西洋赤道海域的南赤道海流表层下面，发现了一支很大的东向潜流。1960年至1967年间，人们再次对这支大西洋赤道潜流作了详细调查、研究，进一步肯定了它的存在。同时，从印度洋传来消息，在印度洋的赤道海域，也存在赤道潜流。人们调查的结果证实，在太平洋、大西洋、印度洋的赤道海域，不仅存在潜流，而且基本情况也相似。

特征

三大洋的赤道潜流都是沿赤道方向自西向东流动，横越大洋，在北纬2°到南纬2°的海区内，形成一支与赤道对称的狭窄海流。它的垂直厚度在200～250米，全年流速稳定。在整个海流的上层，有一个密度跃变层，自西向东向表层抬升。这股海流的最大流速，在太平洋的为每秒150厘米；在大西洋的为每秒120厘米；在印度洋的为每秒80厘米。

赤道潜流还有一个特点，即它们都比较稳定。在整个流程中，它们的流量介于每秒3400～4000万立方米，变化较小。它们的流程都很长，在太平洋为2.9万千米，在大西洋为4500千米；在印度洋为3900千米。

探索

虽然人们对赤道潜流已经有了初步认识，但是，仍然有不少问题有待于人们去探索。例如，人们在赤道以南，南纬3°和6°～8°之间，曾多次测到一支与克伦威尔海流平行潜流，并逆其海流而动。这是什么原因呢？这支海流和赤道潜流又是何种关系？还没有搞清楚。另外，赤道潜流与表层风海流的能量转换关系是如何进行的。赤道潜流对热能量的储存及对全球气候的影响机制，以及它与西部边界流的能量转换关系，这些也都是摆在海洋科学家面前的难题。等等这些问题，都在研究探讨之中，特别是赤道潜流对热能量的储存及对全球气候的影响机制，仍然是一个谜。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省

云南省