天体引潮力
二、海流的分类
按成因分： 1、风海流（wind-driven current）：
由风的拖曳效应,或由风引起的海面倾斜和 海水密度重新分布而形成的海流。
2、密度流(density current)： 因海水密度分布不均匀性形成的海水流动。 3、地转流(geostrophic current)： 由于气压的分布，或因径流和风等引起的增减水， 使海面发生倾斜产生的海水流动，
沿岸流 离岸流
三、海流的表示法： 矢量表示法 流速：海流的强度 单位：节或cm/s表示 流向：海水流去的方向，
以度或方位表示
箭矢方向——海流的方向， 箭矢长度或粗细（或标值）——流速。
红线——暖流，蓝线——寒流
第二节、密度流与地转流 一、等压面和等势面 1、等压面：
海洋中压力相等的点组成的假想的面。
∴ gtgβ=2ωvsinф
地转流的速率 v g tg 2sin
y x
-z
北半球 顺流而立，右方高
南半球相反
四、地形对海流的影响 隆起地形： 北半球 上坡，向右偏转（顺时针） 下坡，向左偏转（逆时针）
南半球方向相反
第三节、风海流 一、风海流的受力分析
1、风的切应力 2、地转偏向力 3、下层海水阻力
30.7
流速的大小，与等值线倾斜的程度成正比
T
22.5℃ 22.6℃ 22.7℃ 22.8℃ 22.9℃ 23.0℃
S
33.2 33.3 33.4 33.5 33.6 33.7 33.8
三、地转流 海水密度均匀，等压面(海面)---等势面倾斜β角
Fz
Fx
βfcg来自∵Fx=gtgβ
fc=2ωvsinф
第五节、大洋环流
第六节、中国近海的环流及上升流
第一节、基本概念
一、海流的定义与成因
1、海流(ocean current)： 较大尺度范围内的海水具有相对稳定的速度，沿水 平和垂直方向的流动。
2、海流的成因 太阳辐射能在地球上分布的不均匀性
大气
风（高压→低压） 形成风海流
密度不均匀 海水
直接形成海流
潮流： 在天体引潮力作用下，海水呈现就有周期性的 水平流动。
以温度特性划分： 1、暖流：相对于周围海水来说，具有较高的温度，
流向：低纬→高纬
2、寒流：相对于周围海水来说，具有较低的温度， 流向：高纬→低纬
近岸特有的海流： 1、河川泄流： 河川径流入海，在河口附近的海区产生的流动。 2、波浪流： 近海岸地区波浪破碎所形成的水流。
第五章、海流
学习目的
海洋环流的时空变化是连续的，它把世界大洋联系 在一起，使世界大洋的各种水文、化学要素及热盐状况 得以保持长期相对稳定。
通过该章学习，掌握海流、环流的相关概念、形 成原因及其特征，建立全球海洋及中国近海的环流结构， 并了解各流系的主要特征。
第五章、海流
第五章、海流
第一节、基本概念 第二节、密度流与地转流 第三节、风海流 第四节、波浪流
摩擦深度[D]：流向与表层流向相反的深度， ---------无限深海漂流所及深度。
摩擦深度D 与纬度、风速的经验关系：
D 4.3 u
sin
风速愈大，表层流速度愈大，影响深度愈深。 相同风速，表面流速及风海流影响深度，随纬度 增高减小。 赤道底层无逆流。 风海流到达不同深度所需的时间不一致，
——倾斜流
4、补偿流(compensation current)： 海流使海水流向它处，由于海水的连续性，将由另 一海域的海水流来补充海水流失，这种补充的海流 叫补偿流(compensation current)。
水平补偿流 铅直补偿流
上升流： 流场水平辐散导致的海水上升流动。
下降流： 流场水平辐聚导致的海水下降流动
风摩擦深度和底摩擦深度形成两个相反 方向的海水运输----垂直环流 。 一边---下降流，另一边---上升流 环流水层：200-300m
艾克曼（Ekman）风海流理论
二、无限深海的风海流——漂流 假设： 1、海水密度均匀分布； 2、稳定均匀的风长时间吹刮于无限宽广、 无限深的海洋上，海面不发生升降； 3、只考虑湍流粘滞系数引起的水平摩擦力； 4、不考虑地转偏向力随纬度变化。
结论：
1.深海中，表层流的方向在北半球偏于风向右边45°， 南半球偏左。偏向不随风速、流速和纬度变化。 2.表层流流速与风速和所在地理纬度有关：
当风速大于6m/s以上时，流速经验公式：
v 0.0127 u sin
V：表层流的流速〈米/秒〉； U：风速〈米/秒〉；
Φ：纬度； 0.0127：经验数据 ----风力系数。
3.风海流的速度和方向随水深变化：
3.风海流的速度和方向随水深变化： 流速随深度增加按指数规律减小； 流向随深度增加逐渐向右(北半球) ，到摩擦深度[D] ， 流速为表层流速4.3%±。
几小时-----几个月
三、浅海风海流
表面流方向与风向交角比无限深海小，流向随深度变化较缓。 水深越浅，表面流与风向右偏角越小，从上层到下层流速矢量 越趋近风矢量。 理论计算：h/D≥2时，无限深海。
四、海岸对风海流的影响
海流与海岸垂直相遇，分为两支反方海流； 海流与海角垂直相交，分为两股流； 两股垂直向岸的海流，两者间产生一反向逆流。
海水静止
密度不均匀 -----等压面倾斜
压强梯度力
（1）垂直分量， ⊥等势面 ↑ ； (Fz=g)， （2）水平分量，∥等势面
←：指向压力递减方向， (Fx=gtgβ)
Fz
β
Fx
β
g
二、密度流 北半球
密度大
密度小
22℃ 23℃ 24℃ 25℃
30.2 30.3 30.4 30.5 30.6
五、风海流的体积运输及副效应 1、风海流的体积运输
五、风海流的体积运输及副效应
1、风海流的体积运输 深海： 海水的运输方向⊥风向，北半球向右 浅海： 海水的运输方向与风向偏角<90°， 深度越小，偏角越小。
风海流的水量运输，导致海岸附近增、减水 产生与风向一致的倾斜流和密度流。
2、上升流与下降流 ：
压力场➫等压面倾斜
内压场： 海水质量分布决定 平均密度大，等压面间距离小
密度小——升高
外压场： 风、气压的变化及增水和减水等
2、等势面 海洋中所有位势相同的点组成的面 海水沿等势面运动，重力不作功。
3、海水受力情况： 压强梯度力⊥等压面 ↑ 重力⊥等势面 ↓
海水密度均匀 ——压强梯度力=重力