撰文|仙水
南極水體哆來(lái)咪
撰文|仙水
南極區(qū)的海水從上至下大體可以分為南極表層水、繞極深層水和南極底層水。
南極表層水的鹽度最低,與淡水的收支有直接的關(guān)系。南極區(qū)由于海面溫度低,蒸發(fā)較弱,損失的淡水較少。環(huán)繞南極大陸,以南緯50度為中心有一個(gè)強(qiáng)降水帶,為海洋的表層貢獻(xiàn)了淡水。雖然南極沒(méi)有河流注入海洋,但是冰川也是一個(gè)重要的淡水來(lái)源。南極沿岸的冰墻、冰架以及漂浮在海中的冰山融化后,給海洋表層注入了大量的淡水。
另外,低溫也是南極表層水的基本特征,在冬季以及夏季的海冰密集區(qū)域,海冰之下表層海水的溫度基本保持在冰點(diǎn),即零下1.8攝氏度左右。但是,南極表層水的季節(jié)變化很明顯,在沒(méi)有海冰的區(qū)域,夏季的表層水溫可以達(dá)到0攝氏度以上,在普里茲灣經(jīng)??梢杂^測(cè)到超過(guò)3攝氏度的表層水。夏季,在表層水的下面有一層溫度更低的水,被稱為南極冬季水,它是秋季結(jié)冰時(shí)由于冷卻和析鹽作用形成的低溫水體。由于夏季的表面混合層較淺,這層冷水仍被保留了下來(lái)。南極表層水在南極輻合帶下沉并向北輸運(yùn),形成低溫低鹽的南極中層水。
南極的深層水隨著南極繞極流而環(huán)繞南極流動(dòng),常被稱為繞極深層水,它是南大洋體積最大的水團(tuán)。在南極近岸區(qū)域,除了夏季表層水之外,繞極深層水的溫度最高,核心溫度在1.5~3攝氏度之間。深層水的鹽度也很高,核心鹽度在34.7~34.9之間。高鹽度使得水體的密度較大,才能讓水體維持在深層。它的高溫高鹽性質(zhì)來(lái)自于它的源地——北大西洋。在北大西洋生成的深層水向南穿過(guò)整個(gè)大西洋,一直輸送到南極繞極流區(qū)域,在南極底層水之上形成繞極深層水。由于離開(kāi)海面的時(shí)間很長(zhǎng),深層水的溶解氧含量比較低,這也是它的一個(gè)顯著特征。深層水進(jìn)入亞南極區(qū)時(shí),位于南極中層水和南極底層水之間,約在2000~4000米的深度上。在某些海域,繞極深層水可以繼續(xù)向南侵入陸架區(qū),與陸架水發(fā)生混合。
在南極近岸陸架區(qū),水體的特點(diǎn)是低溫、高鹽。低溫來(lái)自于極地寒冷的環(huán)境,高鹽則與海冰的形成有關(guān),即結(jié)冰析鹽過(guò)程造成的。南極陸架水與上升到陸架上的繞極深層水混合,形成更高密度的水體,沿著陸坡下沉到海底,成為南極底層水。
南極底層水的溫度低于0攝氏度,密度很大,只能沉在海底,不能穿過(guò)較淺的德雷克海峽,因此它不是繞極循環(huán)的。但它可以沿著最深的海盆中向北擴(kuò)散,進(jìn)而流入太平洋、大西洋和印度洋的底層。這樣,在南極沿海下沉的高密度水成為世界大洋底層水的主要來(lái)源。南極的威德?tīng)柡?、羅斯海是南極底層水最主要的源地。實(shí)際上,北極底層水的密度比南極底層水還要大,但由于有格陵蘭—冰島—蘇格蘭海嶺的阻擋,密度大的北極底層水除了有少量通過(guò),基本不能進(jìn)入北大西洋,更無(wú)法進(jìn)入其他大洋。