它的停止可能会带来下一个冰期？说说温盐环流

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作者山竹|审稿人星辰

欢迎大家在留言区总结要点，当作回顾。

2004年上映的科幻电影《后天》描绘了一场地气候因温室效应发生变化、多地陷入严寒的灾难。影片中的古气候学家霍尔对此解释为全变暖导致冰盖融化并稀释海水，中断了北大西洋的温盐环流，导致气候剧烈变化，高纬度地区气温急剧下降。

什么是“温盐环流”？为何如此强大？

今天的文章将带您了解

什么是温盐环流？它是如何形成的？

温盐环流位于何处以及它如何流动？

温盐环流对地理环境有何影响？

01

什么是温盐电流？

为了更好的理解今天的内容，我们和小编一起做一下简单的回顾。根据洋流产生的原因可分为哪些类型？

风流盛行风吹过海面，推动海水随风飘移，导致上层海水带动下层海水流动，形成大规模洋流。

密度流由于各海域的水温和盐度不同，海水的密度分布不均匀，造成海水的流动。

补偿流因风力和密度差异而形成的洋流，使出发海域海水减少，并由邻近海域海水补充。

什么是温盐电流？

热盐流=温+盐+流

温盐流是由于海水温度和盐度的空间差异导致海水密度分布不均匀而引起的海水运动。

所以温盐流是密度流。

在密度流中，表层海水从低密度区域流向高密度区域，而深层海水则从高密度区域流向低密度区域。因此，准确判断哪个区域的海水密度最高就成为关键。

海水的密度受温度和盐度的影响海水的温度越高，密度越低；海水的盐度越高，密度就越高。影响海水温度和盐度变化的原因有很多，包括太阳辐射、气温、蒸发降水、海水结冰等。

02

什么是温盐循环？

温盐流是密度流，但温盐环流实际上是一个由温盐流和风海流连接起来的“环”。

这种全闭环循环在低纬度和高纬度之间输送物质和能量，因此也被称为“海洋传送带”。

03

温盐环流的形成与分布

温盐环流是如何形成的？

我们以最著名的温盐环流——北大西洋温盐环流为例进行说明。

风驱动的墨西哥湾流将温暖的海水从赤道带到北大西洋。海水沿途释放热量，导致温度下降、密度增加。

北大西洋海水结冰导致部分盐分析出，增加了未结冰海水的盐度，增加了海水的密度。

在北大西洋地区，密度较大的海水沉入海洋深处并掉头向南流动，形成北大西洋温盐环流。

北大西洋温盐环流继续向南发展，将流向何处？

早在1987年，美国学者布罗克就提出了全温盐环流传送带的概念图。

如图所示，红线代表表层风和海流，蓝线代表深层温盐流。表层水沉入北大西洋深海，一路向南流，在南极地区绕极流，然后分成两支，分别在印度洋和北太平洋上升到海面，然后从大西洋向北绕过非洲南部，形成一条封闭的传送带。

04

温盐环流的影响

温盐环流遍及全，在低纬度和高纬度之间输送物质和能量，对地理环境产生积极影响。

将热量从低纬度地区输送到高纬度地区，维持全气候系统的能量平衡。

我们知道，对于全气候系统来说，低纬度地区接收到的太阳辐射过多，而高纬度地区接收到的辐射不足。如果高低纬度之间没有能量传输，低纬度地区会越来越热，高纬度地区也会越来越热。天越来越冷了。温盐环流通过冷水和暖水的流动，与大气环流一起平衡高纬度和低纬度地区的能量收支差异。

向北欧、北美东部等地区补充热量和水蒸气，有利于人类生存。

温盐环流中的北大西洋暖流从低纬度流向高纬度，为北欧、北美东部等沿海地区带来热量和水汽，使当地气候不再寒冷干燥，更适合人类生存。

现在您了解了温盐环流的原因、分布和影响，您能回原来的题吗？

为什么全变暖会导致温盐环流中断？

气候变暖将加速北大西洋附近的冰川和海冰融化，从而降低海水的盐度。

气候变暖可能导致中高纬度地区降水增加。

气候变暖也可能导致海面温度上升。

总之，这些过程将导致北大西洋表层水盐度降低，温度升高，密度降低，海水下沉减弱，温盐环流减慢甚至停滞。

为什么温盐环流的中断会导致高纬度地区气温下降？

如果没有温盐环流，低纬度地区的热量就无法输送到高纬度地区，高纬度地区就会变得极冷。可见，温盐环流实际上是全变暖的负反馈机制。

然而，这个过程虽然在科学上是可行的，但在电影《后天》的剧情中却很难发生。研究发现，尽管过去30年来北大西洋海水的温盐特性发生了显着变化，但温盐环流的强度却相对稳定。这说明温盐环流的变化是非常滞后和缓慢的，它的变化需要几十年的时间才能影响气候。因此，电影中短短几天的全迅速降温是不可能实现的。

05

我们来做题吧

温盐环流是由海水温度和盐度驱动的全洋流环流系统。北大西洋温盐环流是一种风驱动的海面流，将赤道暖流带到北大西洋。在高纬度海域密度的影响下沉入海底，深层海水向南回流。全变暖将威胁到这一循环的正常运行，甚至可能导致其停滞。阅读北大西洋温盐环流示意图并完成下列题。

1温盐环流

A只影响大西洋

B深水流速很快

C驱动力来自海外

D向北净热输送

2图中A点表层海水下沉的原因不包括

海水结冰

B受副极地低压带控制，降水多，蒸发弱。

C洋流向北流动时不断蒸发

D海水向北移动，不断向大气释放热量

3、全变暖背景下北大西洋温盐环流可能产生的影响有

北美东部气温下降

B欧洲西部沿海地区水温上升

C北海渔业拥有较为丰富的渔业资源

D北大西洋深海流增加

【回】

1C

从资料中对温盐环流的定义来看，温盐环流在海洋中是普遍存在的，因此它不仅仅影响大西洋。错误A；温盐环流是由温度和盐度变化引起的海水密度差形成的。深层海水中的温度和盐度的梯度不会太大，因此密度差的变化很小，并且海水在深层中流速较慢，B是错误的；海水温度和盐度的变化主要是由太阳辐射不均匀和海面降水引起的，因此驱动力来自海面，C正确；在北大西洋，净热量向北输送，但温盐环流不仅仅存在于北大西洋，D不正确。所以选择C。

2B

海水下沉是因为其密度增加，而密度增加可能是由于盐度增加或温度降低造成的。A、海水结冰导致盐析出，海水盐度增加；C、当洋流向北流动时，水份蒸发，使海水的盐度增加；D、向北移动的海水不断向大气释放热量，导致海水温度降低。以上都会导致海水密度增大，所以排除ACD。如果降水多、蒸发少，海水的盐度和密度就会降低，所以B不可能是海水下沉的原因。所以选B。

3A

全变暖背景下，海水温度升高，温盐环流减弱。表层海水下沉减弱，深层洋流减弱，海水北移也减弱，即墨西哥湾流和北大西洋暖流的力量减弱。从暖流对气候的影响可以看出，它将导致北美东部气温降低、降水减少；西欧沿海地区水温较低；北海渔业的渔业资源减少。因此，本题正确案为A。

参考

周天军，王绍武，张雪红.海洋温盐环流与气候变率关系研究科学界的新课题[J]地科学进展，200006:654-660

宋亚芳，丁一辉温盐环流与气候变化[N]中国气象报，2004-06-19

颜辉，李忠轩，陈杰.温盐环流对气候变化的影响[J]许昌学院学报，201105:103-106

王小凡了解温盐环流中国科学院，2016-02-26

朱汉斌、侯耀研究揭示北大西洋温盐度与海洋环流不同步变化[N]中国科学杂志，2020-11-30news/2020/11/449322shtm

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