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上升流,或称为涌升流,是一种海洋学现象,是由风力驱动温度较低、密度较大、通常富含营养的海水流向海表面,取代温度较高、通常缺乏营养的表层海水[1]。上升流至少有五种类型:沿岸上升流,远洋大尺度风生上升流,与漩涡有关的上升流,地形相关的上升流,以及远洋大面积辐散上升流。

沿岸上升流

沿岸上升流是人们最熟悉的上升流,也与人类活动密切相关,因为它是支持渔业生产的重要因素。深水中有丰富的营养物质,其中包括由于海表面有机物沉降分解而成的硝酸盐磷酸盐。当营养物质被带入表面,则被浮游植物所摄入,连同溶解的二氧化碳以及太阳光能,通过光合作用生产出有机物。因此上升流区通常有比其它海域更高的初级生产力(即被浮游植物固定的碳元素的量)。由于浮游植物处在食物链底层,因此这样的高生产力会被传递至整条食物链。秘鲁沿海,智利阿拉伯海南非西部,新西兰东部,巴西东南部和加州海岸都是上升流区域。秘鲁渔场是世界著名的渔场,1970年渔获量突破1300万吨。

食物链的过程如下:

浮游植物浮游动物 → 捕食浮游动物 → 滤食性动物 → 掠食性鱼类 由于这是一个食物链,这意味着在上升流区,每一个物种都是重要的物种

引起沿岸上升流的关键物理作用科里奥利力,使得风生流在北半球向右偏转,南半球向左偏转。例如在北半球,当风沿着西海岸向南吹,或者沿着东海岸向北吹,表面海水会向离岸方向输送(即埃克曼输送埃克曼螺线[2]),深层海水会上升补充。

赤道上升流

赤道附近也有类似的现象。无论上升流处在什么地区,都会引起表层海水辐散,富含营养、密度较大的下层海水涌向海表面,从而导致一个明显的现象——从太空可以观察到太平洋赤道海域有一条很宽的浮游植物密集带。

南大洋上升流

南大洋中也存在大尺度上升流。大洋洲附近的强烈西风,使得大量海水向北输送,这实际上是一种沿岸上升流。由于南美洲和南极洲半岛顶端之间没有陆地连接,这里的海水被从很深的深度抽到表面。在许多数值模式和观测结论中,南大洋上升流是深层高密度海水被带入表层的主要方式。南北美洲西部海域、非洲西北部和西南部以及澳大利亚西南部也存在浅层风生上升流,均与海洋亚热带高压环流有关。一些海洋环流模型显示出,大尺度上升流发生在热带

局地的上升流可能是由于深海海流遇到海底山而改变方向,为低生产力海域中的岛屿带来营养与生命,这对于物种迁徙和人类的渔业至关重要。

视频

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参考文献