为什么南半球的风暴比北半球更猛烈？附洋流知识合集

　　几个世纪以来，水手们都清楚，最可怕的风暴出现在南半球的海洋。多年后，研究人员仔细调查了卫星数据，终于能够给水手的直觉加上统计数字支持：南半球的风暴平均比北半球强出约24%。

　　南澳大利亚的罗布，一场风暴即将袭来。（Thomas Bassett/Unsplash）

　　在12月5日发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的一项研究中，一个由芝加哥大学研究人员牵头的团队对这一现象的存在给出了具体解释。他们确定了两个主要的驱动因素：海洋环流和北半球的巨大山脉。“南半球的高空急流比北半球更强，极端天气事件也更多，”作者们写道。“我们表明，南半球更多的风暴是由地形和海洋环流这二者几乎相等的贡献引起的，海洋环流将能量从南半球转移到北半球。”

　　该研究还发现，自二十世纪八十年代卫星时代开始以来，这种风暴度不对称性有所增加。这一增加被证明与基于物理学模型的气候变化预测在性质上是一致的。

　　为了研究这种变化，该团队使用了出自卫星观测、理论和基于物理学的地球气候计算机模拟的证据的结合。“你不能把地球放在一个罐子里，所以我们使用基于物理学定律的气候模型，并进行实验来测试我们的假设，”论文首席作者、芝加哥大学气候科学家Tiffany Shaw说。他们使用了地球气候的数值模型来模拟现实中观测到的风暴度不对称性，之后一次移除一个不同的变量，并量化每个变量对风暴的影响。

　　他们测试的第一个变量是地形。巨大的山脉会扰乱空气流动，从而减少风暴，而且北半球的山脉更多。当该团队在模拟中将地球上的每座山都夷平时，风暴度不对称性减少了大约一半到12%。

　　用观测得出的气候学表面能量通量强迫的气候模型中南北半球风暴度的差异（Shaw et al. PNAS 2022）

　　风暴度不对称性的另一个因素可归因于海洋环流。海水在地球上的流动如同一条非常缓慢但强有力的输送带，其携带着能量在北极地区下沉，沿着海洋底部移动，在南极洲附近上升，然后在接近表面的地方流动起来。“海洋环流通过将能量从南半球输送到北半球，从而在南半球造成了更大的赤道到极地表面能量通量不平衡，促成了南半球的风暴，”作者们写道。这在两个半球之间产生了能量差异。当他们在模拟中试图消除这条输送带时，他们看到风暴度差异的另一半消失了。

　　通过研究自二十世纪八十年代基于卫星观测的出现以来，风暴度是如何变化的，该团队发现，虽然北半球风暴度的平均变化可以忽略不计，但南半球的风暴却正变得更加猛烈。这是因为南半球海洋的变化意味着向赤道输送的能量更强，而在北半球，由于海冰和雪的损失吸收了阳光，这种影响被抵消了。作为对这些模型准确性的一项重要的独立检查，该团队研究了作为政府间气候变化专门委员会（IPCC）评估报告的一部分用于预测气候变化的模型，发现它们都显示了相同的信号：南半球风暴度的增加，而北半球的变化不大。“通过奠定这一理解基础，我们增加了对气候变化预测的信心，从而帮助社会更好地为应对气候变化影响做准备，”Shaw说。

　　洋流是地球上热量转运的一个重要动力。洋流调节了南北气温差别，在沿海地带等温线往往与海岸线平行就是这个缘故。海洋下垫面的性质是不均一的，其差异主要表现在冷、暖洋流上。洋流是历年考试的重点，希望同学们多加练习、记忆！

　　

　　洋流分类

　　按成因

　　洋流按成因分为风海流、密度流、补偿流三种。

　　风海流：形成动力为大气运动，规模很大。例如，西风漂流、信风带内的洋流。

　　密度流：由密度差异引起，多出现在封闭海域与外洋之间。例如，地中海与大西洋之间、红海与印度洋之间。

　　补偿流：分为水平流和垂直流，多在大洋两岸。例如，赤道逆流、秘鲁寒流。

　　

　　按性质

　　洋流按性质分为暖流、寒流两种。

　　暖流：从水温高的海区流向水温低的海区，多由低纬流向高纬或为下降流。典型的有，日本暖流、墨西哥湾暖流。

　　寒流：从水温低的海区流向水温高的海区，多由高纬流向低纬或为上升流。典型的有，千岛寒流、拉布拉多寒流。

　　

　　按地理位置

　　洋流按地理位置分为赤道流、大洋流、极地流、沿岸流四种。

　　赤道流：分布于赤道附近海区。例如，南北赤道暖流、赤道逆流。

　　大洋流：分布于大洋中心，这种洋流类型较多。

　　极地流：分布于极地海域。例如，南极绕极流。

　　沿岸流：分布于沿海海域，受陆地影响大。例如，我国的沿岸流。

　　

　　影响洋流分布的因素

　　盛行风是海洋水体运动的主要动力，海水在盛行风的吹拂下，形成规模很大的洋流，因此洋流的流向和分布与地面风带模式及其分布有着密切关系。

　　除了盛行风以外，还有海陆分布、地转偏向力等因素，它们共同作用，形成了实际的大洋洋流分布，如下图。

　　

　　洋流的分布规律

　　1. 在热带和副热带海区（中低纬度），形成了以副热带海区（30°）为中心的大洋环流，北半球呈顺时针方向流动，南半球呈逆时针方向流动。

　　2. 在中高纬度海区，形成了以60°为中心的大洋环流，北半球呈逆时针方向流动。

　　3. 在南极大陆的周围，陆地小，海面广阔。南纬40°附近海域终年受西风影响，形成西风漂流（寒流）。

　　

　　4. 北印度洋海区，受季风影响，冬季洋流呈逆时针方向流动；夏季洋流呈顺时针方向流动。

　　

　　重要的洋流

　　太平洋：北太平洋暖流、日本暖流（黑潮）、千岛寒流（亲潮）、加利福尼亚寒流、秘鲁寒流、东澳大利亚暖流

　　大西洋：北大西洋暖流、墨西哥湾暖流、拉布拉多寒流、本格拉寒流、加那利寒流、巴西暖流。谭老师地理工作室综合整理

　　印度洋：西澳大利亚寒流、北印度洋季风洋流。

　　环球：西风漂流（寒流）。

　　

　　洋流对地理环境的影响

　　

　　洋流的应用

　　判断洋流流向的方法

　　1. 洋流成因法：根据洋流分布与气压带、风带之间的内在联系判断。西风带影响的洋流大致自西向东流；信风带影响的洋流大致自东向西流。

　　2. 洋流性质法：水温低于所流经海区的洋流是寒流，水温高于所流经海区的洋流是暖流；一般寒流由较高纬度流向低纬，暖流由较低纬度流向高纬。

　　3. 海水等温线弯曲法：等温线凸出的方向就是洋流的流向。

　　4. 地理位置法：中低纬大洋东岸洋流流向低纬方向，西岸洋流流向高纬方向；北半球中高纬大洋东岸洋流流向高纬方向，西岸洋流流向低纬方向。

　　判断洋流寒暖性质的方法

　　1. 依据海水等温线的弯曲判断：等温线凸向较高纬度为暖流，凸向较低纬度为寒流。

　　2. 依据洋流沿岸的环境特征判断：中低纬地区的沿岸出现荒漠景观，说明受寒流影响；出现湿热的森林景观，说明受暖流影响。

　　3. 依据天气现象判断：常年多海雾天气现象的海域一般受寒流影响。

　　4. 依据海陆位置判断：中低纬度海区，大洋东岸(大陆西岸)为寒流，大洋西岸(大陆东岸)为暖流。北半球中高纬度海区，大洋东岸(大陆西岸)为暖流，大洋西岸(大陆东岸)为寒流。

　　如何确定南、北半球

　　

　　根据纬度与环流方向判定：第一步：根据纬度(30°或60°)确定海区(副热带或副极地海区)；第二步：根据洋流方向(顺、逆)；第三步：套用表层洋流分布图。

　　洋流判断中的应用技巧

　　1. 依据中低纬海区洋流的环流方向确定南北半球。顺时针方向流动的大洋环流在北半球；逆时针方向流动的大洋环流在南半球。

　　2. 依据西风漂流的性质确定南北半球：北半球的西风漂流为暖流，南半球的西风漂流为寒流。

　　3. 依据北印度洋海区的洋流流向确定季节：洋流呈顺时针流向时为北半球夏季，呈逆时针流向时为北半球冬季。

　　4. 洋流与等温线疏密：洋流交汇处等温线密集；洋流背向流动处，等温线稀疏。

　　5. 洋流与渔场：有渔场的海区可能是寒暖流交汇处，也可能有上升补偿流。

　　经典例题解析

　　下图为部分海区洋流分布示意图。读图完成(1)—(2)题。

　　

　　(1) 下列关于图中洋流的叙述正确的是

　　A.如果①洋流自北向南流动，则①洋流为北半球寒流

　　B.如果②洋流自南向北流动，则②洋流可能为日本暖流

　　C.如果③洋流自西向东流动，则③洋流可能为北大西洋暖流

　　D.如果⑥洋流自南向北流动，则⑥洋流可能为南半球暖流

　　(2) 如果图b中大洋环流呈顺时针流动，则甲、乙、丙、丁四处中能够形成大渔场的地区及渔场形成的原因叙述正确的是

　　A.甲处，寒暖流交汇形成渔场

　　B.乙处，有寒流（上升补偿流）经过形成渔场

　　C.丙处，位于浅海大陆架，光照条件好

　　D.丁处，海水温暖，有利于形成大渔场

　　解题思路：

　　(1) 如果②洋流自南向北流动，则该环流为北半球中低纬度环流，②洋流可能为日本暖流；如果①洋流自北向南流动，则①洋流为南半球大陆东岸的暖流；如果③洋流自西向东流动，则此环流为南半球中低纬度环流，③洋流可能为西风漂流；如果⑥洋流自南向北流动，则⑥洋流可能为北半球中高纬度大陆西岸的暖流。

　　(2) 如果图b中大洋环流呈顺时针流动，则该环流为北半球中低纬度大洋环流，易形成渔场的地区为甲处，因甲处有暖流和寒流交汇。

　　参考答案：

　　(1)B (2)A

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