强风是如何引起上层海洋斜压增强的?

Question

以下是节选自印度洋生物学， Bernt Zeitzschel, Sebastian A. Gerlach

西南季候风期间更为活跃的大气和海洋环流，不仅导致了强烈的西部边界流索马里流的发展，而且在一些地方也产生了强烈的上升流。环流似乎渗透得更深，影响了温跃层以下水团的运动。索马里海流作为季风环流的强西侧边界海流的形成引起了索马里海岸结构的强斜压调整。这种斜压结构在1000米深时很明显，但在400米以上尤其明显。与海岸平行的强风加强了斜压性此外，在上层又引起沿岸强上升流。

强风通过什么机制引起海洋的斜压性增强?

Answer 1

强烈的上升流有利风(如所述)以以下方式引起沿海上升流:

• 这些系统中的风平行于海岸流动(北半球的海岸向左或南半球的海岸向右)，并产生上升流动力。
• 表面埃克曼的平衡(在足够深的水域中)，水的输送处于北(南)半球风的右(左)方向。其结果是沿岸出现了不足，这就需要在水柱较深处进行补偿流动，将通常较冷的海水带到海面。

源下议院维基百科．

• 由此产生的密度(在这些系统中主要受温度控制，但在受河流影响的地区有时受盐度影响)显示出很强的水平梯度。密度的强水平梯度是强斜压性的定义。当温跃层到达地表时，这种强烈的梯度甚至可以在温度锋中看到(下面的海温图)。
• 此外，密度梯度可以建立一个热的风这种平衡导致了沿海上升流以与风相同的方向流动。密度的水平梯度与速度的垂直梯度成正比$\mathrm{{\delta\rho\ / x} \propto {\ v\ / z}}$．由于底部的速度为零，这就导致靠近表面的速度很强。这就是我们所理解的“加强上层的斜压性”。

来源:海温的卫星图像显示加州中部的多个上升流中心和冷丝(E. Armstrong提供)。