因表層流場的水準輻散,使表層以下的海水鉛直上升的流動。相反,因表層流場的水準輻合,使海水由海面鉛直下降的流動,稱為下降流。上升流和下降流合稱為升降流,是海洋環流的重要組成部分。它和水準流動一起構成海洋(總)環流。

  形成 升降流的發生與風有著密切的關係。在北半球,當風沿著與海岸(位於風向的左側)平行的方向較長時間地吹刮時,在地轉偏向力的作用下,風所形成的風飄流使表層海水離開海岸,便便引起近岸的下層海水上升,形成瞭上升流(圖1):在遠離海岸處則形成瞭下降流,它從下層流向近岸,以彌補近岸海水的流失。在南半球,也有相應的情況發生。

  在臺風的作用下,臺風中心的表層海水產生輻散,使其下層海水上升,形成瞭上升流;在臺風邊緣則形成下降流。

  上升流的流速甚小,隻有10-410-2厘米/秒,一般隻能從平面和斷面水溫等值線的分佈圖,定性地加以判斷,或根據質量守恒律,從水平流速的輻散值進行估算。在海洋斷面地球化學研究(GEOSECS)中,曾以碳-14對上升流的速度進行觀測。結果表明,上升流的速度因地而異,例如在北美的加利福尼亞外海,上升流的流速每月僅20米,中國浙江近海上升流的速度每月為87.6米,而在南美西岸的強上升流海區,上升流的速度可達200米/月。

  分佈 各大洋的許多海域,均有較明顯的上升流,當季風沿某種岸線吹刮時,會引起大片的上升流。世界上最強的上升流,是在索馬裡和阿拉伯半島東面的海岸帶;中國的臺灣和海南島近海及東海的某些海域,也有上升流發生。在島嶼的背風側,伸入海洋的海岬背風面、暗礁周圍和北半球較強的逆時針流旋中,以及水團的邊界處,都會產生局地的上升流;大洋海面的輻散區,也大多是上升流區。例如在大洋赤道附近的海域,因風飄流作用,北赤道流和赤道逆流之間產生水平輻散,次層水上升至海面,形成瞭上升流;而在赤道逆流和南赤道流的北半球部分之間產生水平輻合,使表層海水向次層下降而形成下降流。另外,在南赤道流的北半球部分和南半球部分之間,次層水又上升至海面而形成上升流。

  作用 上升流把深水區大量的海水營養鹽(磷酸鹽、硝酸鹽等)帶到表層,提供瞭豐富的餌料,因此,上升流顯著的海區多是著名的漁場。根據J.H.賴瑟在1969年的估算,上升流海區的面積隻占世界大洋面積的0.1%,但是漁獲量卻占世界海洋魚類總生產量的一半。為瞭研究海洋生產力問題,在國際海洋考察十年(1971~1980)計劃中,曾把上升流作為重點的研究項目之一。

  秘魯沿岸的強勁的上升流,使這一海區成為世界著名的漁場,同時繁殖著以吃鳀魚為生的海鳥群。每隔若幹年,由於大氣環流變異等原因,低緯度的暖水南侵,致使這裡的上升流減弱,海面溫度比常年高出2~3°C,個別時候,溫度能偏高5~6°C。由於水溫異常地升高,海水中的浮遊生物大為減少,以它為餌料的鳀魚等就大量死亡,食魚的海鳥也成群地餓死,這就是與上升流的興衰有關的埃爾尼諾現象。

  

參考書目

 J.A.Knauss,Introduction to PhysicalOceanography,Prentice-Hall,New York,1978.

 景振華著:《海流原理》,科學出版社,北京,1966年。