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上升流,或稱為涌升流,是一種海洋學現象,是由風力驅動溫度較低、密度較大、通常富含營養的海水流向海表面,取代溫度較高、通常缺乏營養的表層海水[1]。上升流至少有五種類型:沿岸上升流,遠洋大尺度風生上升流,與漩渦有關的上升流,地形相關的上升流,以及遠洋大面積輻散上升流。

沿岸上升流

沿岸上升流是人們最熟悉的上升流,也與人類活動密切相關,因為它是支持漁業生產的重要因素。深水中有豐富的營養物質,其中包括由于海表面有機物沉降分解而成的硝酸鹽磷酸鹽。當營養物質被帶入表面,則被浮游植物所攝入,連同溶解的二氧化碳以及太陽光能,通過光合作用生產出有機物。因此上升流區通常有比其它海域更高的初級生產力(即被浮游植物固定的碳元素的量)。由於浮游植物處在食物鏈底層,因此這樣的高生產力會被傳遞至整條食物鏈。秘魯沿海,智利阿拉伯海南非西部,新西蘭東部,巴西東南部和加州海岸都是上升流區域。秘魯漁場是世界著名的漁場,1970年漁獲量突破1300萬噸。

食物鏈的過程如下:

浮游植物浮遊動物 → 捕食浮游動物 → 濾食性動物 → 掠食性魚類 由於這是一個食物鏈,這意味着在上升流區,每一個物種都是重要的物種

引起沿岸上升流的關鍵物理作用科里奧利力,使得風生流在北半球向右偏轉,南半球向左偏轉。例如在北半球,當風沿着西海岸向南吹,或者沿着東海岸向北吹,表面海水會向離岸方向輸送(即埃克曼輸送埃克曼螺線[2]),深層海水會上升補充。

赤道上升流

赤道附近也有類似的現象。無論上升流處在什麼地區,都會引起表層海水輻散,富含營養、密度較大的下層海水湧向海表面,從而導致一個明顯的現象——從太空可以觀察到太平洋赤道海域有一條很寬的浮游植物密集帶。

南大洋上升流

南大洋中也存在大尺度上升流。大洋洲附近的強烈西風,使得大量海水向北輸送,這實際上是一種沿岸上升流。由於南美洲和南極洲半島頂端之間沒有陸地連接,這裡的海水被從很深的深度抽到表面。在許多數值模式和觀測結論中,南大洋上升流是深層高密度海水被帶入表層的主要方式。南北美洲西部海域、非洲西北部和西南部以及澳大利亞西南部也存在淺層風生上升流,均與海洋亞熱帶高壓環流有關。一些海洋環流模型顯示出,大尺度上升流發生在熱帶

局地的上升流可能是由於深海海流遇到海底山而改變方向,為低生產力海域中的島嶼帶來營養與生命,這對於物種遷徙和人類的漁業至關重要。

視頻

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參考文獻