墨西哥湾流

墨西哥湾流。原图链接

墨西哥湾流（英语：Gulf stream）简称湾流，其北端延伸与北大西洋暖流相接，南方自墨西哥湾和延伸到的尖端佛罗里达州，并遵循美国东部海岸纽芬兰穿越前大西洋作为北大西洋潮流。西部集约化进程导致墨西哥湾流成为北美东海岸以外的北向加速流。

目录

概述

墨西哥湾流位置大约在40°0′N 30°0′W，它一分为二，北流北大西洋漂流流经北欧，而南流Canary Current则流经西非。 墨西哥湾流影响著从佛罗里达到纽芬兰的北美洲东海岸和欧洲西海岸的气候。尽管最近有争论[1]，但由于北大西洋洋流，西欧和北欧的气候比其他纬度相似的地区要温暖。它是北大西洋回旋区的一部分。它的存在导致了大气和海洋内各种类型强旋风的发展。墨西哥湾流也是可再生能源发电的重要潜在来源。

历史

早源16世纪欧洲人探险

欧洲人对墨西哥湾流的发现可以追溯到1512年的胡安•庞塞•德莱昂（Juan Ponce deLeón）探险，此后它被从加勒比海航行到西班牙的船只广泛使用。Ponce deLeón在1513年4月22日的航行日志摘要中指出：“海流使他们虽然风很大，却无法前进，但是却向后前进，似乎进展顺利；最后，人们知道潮流比风更强大。”

英国富兰克林发现环流

本杰明•富兰克林开始对北大西洋的环流模式产生兴趣。1768年，在英国的时候，富兰克林听到了殖民地海关委员会的一个奇怪的投诉：为什么英国的小包从英国到达纽约要比美国的普通商船到达罗德岛的纽波特要花几周的时间，尽管商船从伦敦出发，不得不沿泰晤士河航行，然后沿英吉利海峡航行，然后才穿越大西洋，而包裹则从康沃尔郡的法尔茅斯离开。

伦敦首见海湾流图

富兰克林向楠塔基特岛捕鲸船长蒂莫西•佛格（Timothy Folger）询问了答案。佛格（Folger）解释说，商船通常会越过水流（通过鲸鱼的行为，水温的测量以及水的颜色来识别），而邮包的船长则对著水流进行冲撞。富兰克林让弗格（Folger）在大西洋海图上绘制海流的路径，并添加注释，说明从英格兰航行至美国时如何避免海流。富兰克林然后将图表转发给英国邮政局局长安东尼•托德（Anthony Todd）。富兰克林的海湾流图于1769年在伦敦印刷，但英国船长们大多忽略了它。该图表的副本大约在1770年至1773年在巴黎印刷，1786年，富兰克林在费城出版了第三版。

物产

墨西哥湾流是西方增强的潮流，主要受风压驱动。相反，北大西洋漂流主要是由热盐环流驱动的。1958年，海洋学家亨利•斯托梅尔（Henry Stommel）指出：“实际上，从墨西哥湾流来的水很少。”通过将暖水运送到整个东北大西洋，它使西欧，尤其是北欧的温度比以前更高。

形成与行为

一条称为大西洋北赤道洋流的海水河向西流向中非海岸。当该洋流与南美东北海岸相互作用时，洋流分叉成两个分支。一艘驶入加勒比海，另一艘驶入安的列斯群岛海流，流向西印度群岛的北部和东部。这两个分支在佛罗里达海峡北部重聚。 的信风向西吹在热带地区，和西风中纬度吹向东。这种风型向北大西洋副热带海洋表面施加了负向卷曲的应力。由此产生的Sverdrup运输是赤道运输。

与拉布拉多洋流交会

由拉布拉多洋流于保留了亚热带脊西缘的北移风和北移水的相对涡度增加而引起的潜在涡度，因此运输受到了狭窄，加速的极向洋流的平衡。它沿著海盆的西边界流动，超过了与西边界洋流摩擦的影响，被称为拉布拉多洋流。潜在涡流的守恒还会引起沿墨西哥湾流的弯曲，该弯曲有时会随著墨西哥湾流的位置变化而折断，形成单独的冷热涡流。这种总体过程称为西部集约化，导致洋流盆地西部边界（如墨西哥湾流）的潮流要强于东部边界的潮流。

因此，最终的墨西哥湾流是强烈的洋流。它以每秒三千万立方米（30 sverdrups）的速度通过佛罗里达海峡输送水。当它经过纽芬兰南部时，这个比率增加到150 sverdrups。墨西哥湾流的数量使排入大西洋的所有河流相形见绌，总计为0.6 sverdrups。但是，它比南极绕极电流弱。鉴于墨西哥湾流的强度和邻近性，美国东海岸的海滩可能更容易受到海平面异常的影响，这严重影响了海岸侵蚀的速度。

盐水排除的过程

墨西哥湾流通常宽100公里（62英里），深800米（2,600英尺）至1,200米（3,900英尺）。当前的速度在地表附近最快，最大速度通常约为2.5米/秒（5.6英里/小时）。当它向北移动时，墨西哥湾流所输送的温水经历了蒸发冷却。冷却由风驱动：风在水面上移动会导致蒸发，冷却水并增加盐度和密度。当形成海冰时，盐将被排除在冰外，这一过程称为盐水排除。

这两个过程产生的水密度更大，温度更低（或更准确地说，在较低温度下仍为液态的水）。在北大西洋，水变得如此稠密，以至于它开始通过咸度较低和密度较小的水而下沉。（对流作用类似于熔岩灯。）这种浓密的冷水向下流成为北大西洋深水（向南的水流）的一部分。尽管海藻位于其东部成簇，但在海流中 几乎没有海藻。 2018年4月，《自然》上发表的两项研究发现墨西哥湾流至少在1600年内处于最弱状态。

局部效应

墨西哥湾流对佛罗里达半岛的气候有影响。佛罗里达海岸以外的部分，称为佛罗里达洋流，在冬季将平均水温维持在至少24°C（75°F）。在温暖的水上流动的东风将温暖的空气从墨西哥湾流的内陆上空运走，在冬季期间，该州的气温比美国东南部的其他地方都低。此外，湾流的靠近楠塔基特，麻萨诸塞州增加了它的生物多样性，因为它是南方植物生命品种的北方界限，也是北方植物种类的南方界限，楠塔基特岛的冬季比大陆温暖。

暖流影响周边海洋生态

墨西哥湾流的北大西洋海流以及类似的暖气流使爱尔兰和大不列颠西海岸的温度比东部高几度。 但是，这种差异在苏格兰西部沿海岛屿中最为明显。沿挪威海岸发生了墨西哥湾流和强西风（由墨西哥湾流的温水驱动）的明显影响。挪威北部靠近北极地区，冬季大部分地区被冰雪覆盖。但是，全年挪威几乎所有海岸都没有冰雪覆盖。墨西哥湾流温暖的天气系统漂流到北欧，也使斯堪第纳维亚山脉背后的气候变暖。

对旋风形成的影响

墨西哥湾流边缘的温水和温度反差通常会增加热带或其他气旋的强度。 热带气旋的产生通常需要超过26.5°C（79.7°F）的水温。墨西哥湾流普遍形成热带气旋，特别是在七月。风暴通过加勒比海向西传播，然后向北移动并向美国东部海岸弯曲，或者停留在西北轨道上并进入墨西哥湾。这种风暴有可能对美国东南沿海地区造成强风和大面积破坏。桑迪飓风2012年是飓风越过墨西哥湾流并获得力量的最新例子。

产生亚热带气旋

在寒冷季节，强烈的温带气旋在海湾流的推动下，沿著浅额叶带显著加深。亚热带气旋也倾向于在墨西哥湾流附近产生。在1951年至2000年之间记录的此类系统中，有75％是在此暖水流附近形成的，在5月和10月这两个年度的活动高峰出现。在海湾流下，海洋中的旋风形成，延伸到海洋表面以下3,500米（115,000英尺）深。

可能的可再生能源

涡轮机从墨西哥湾流中散发的理论最大能量耗散在20至60吉瓦的范围内。一个建议在理论上可以提供与几个核电厂相当的电力供应，建议在墨西哥湾流核心的中心下方放置300米（980英尺）的水下涡轮机。 海洋热能也可以利用冷深水和温暖地表水之间的温差来发电。

视频

The Gulf Stream Explained
湾流解释

What is the Gulf Stream and why is it important?
墨西哥湾流是什么，为什么如此重要？

The Gulf Stream: Why it matters
墨西哥湾流：为什么重要