海洋環(huán)流：第三節(jié)-印度洋洋流介紹

第三節(jié)印度洋洋流介紹1印度洋地形印度洋北部的海盆較小，基本位于熱帶“入”字型大洋中脊，“L”型海嶺和太平洋通過印尼貫通流相連2印度洋及其附屬海印度洋孟加拉灣阿拉伯海波斯灣紅海帝汶海阿拉弗拉海大澳大利亞灣亞丁灣巴斯海峽馬六甲海峽蘇伊士海峽亞洲非洲澳大利亞南極洲塔斯馬尼亞島厄加勒斯角馬達加斯加島安達曼海莫桑比克海峽卡奔塔利亞灣阿曼灣馬六甲海峽北口-蘇門答臘島西岸-爪哇島南岸-阿拉弗拉海-新幾內(nèi)亞島南岸-澳大利亞東岸3世界第三大洋，面積約為7491萬km2，東西最寬處約為10000km，南北最長處約為9600km，占整個世界海洋總面積的21.1%平均深度為3897

m，最大深度為蒂阿曼蒂那海溝（DiamantinaTrench），達8047

m4表層平均水溫為17.0℃，低于太平洋而高于大西洋。平均鹽度為34.76，低于大西洋而高于太平洋5印度洋氣壓場6印度洋冬季風(fēng)場北半球盛行東北季風(fēng)ITCZ、無風(fēng)帶位于赤道以南（5°S）北半球信風(fēng)很弱，南半球信風(fēng)較強澳大利亞西北部盛行西南風(fēng)7印度洋夏季風(fēng)場北半球盛行西南季風(fēng)，信風(fēng)消失沿非洲東岸急風(fēng)30°S以北風(fēng)存在向北分量ITCZ季節(jié)變化不大南半球信風(fēng)最強（10°S-20°S）8印度洋年平均風(fēng)場9印度洋冬季海表溫度10暖池印度洋夏季海表溫度索馬里附近低溫11印度洋年平均海表溫度表層水溫季節(jié)變化不大暖池分布在熱帶東印度洋12印度洋冬季海表鹽度13阿拉伯海鹽度最高孟加拉灣鹽度最低印度洋夏季海表鹽度14印度洋年平均海表鹽度北半球鹽度最高的地方在紅海和阿拉伯海南半球鹽度最高的地方在副熱帶海區(qū)15印度洋的季風(fēng)與環(huán)流南部的環(huán)流型，在總的特征上與南太平洋和南大西洋的環(huán)流型相似，而北部則為季風(fēng)型環(huán)流，冬夏兩半年環(huán)流方向相反。16印度洋上層洋流EastArabianCurrent(EAC)SouthJavaCurrent(SJC)ZanzibarCurrent(ZC)EastMadagascarCurrent(EMC)SomaliCurrent(SC)冬季（左）和夏季（右）的環(huán)流17海盆西部溫度斷面SouthwestMonsoonC.CircumpolarC.SICSEC18HLHLHL海盆東部溫度斷面CircumpolarC.SICSEC19HLHL赤道溫度斷面溫躍層?xùn)|深西淺20冬季平均流場21NECSECECC夏季平均流場22SECSWMC年平均流場23赤道流系1～3月NEC：0.5～0.8m/s，2°S～5°NECC：0.5～0.8m/s，70°E以西SEC：<0.3m/s，8°S以南5月赤道急流：>0.7m/s赤道外：<0.2m/s7～9月SWMC：0.2～0.3m/s，5°S以北SEC：6°S以南11月赤道急流：1～1.3m/sECC:EquatorialCountercurrentSWMC:SouthwestMonsoonC.EAC:EastArabianC.EIC:EastIndianC.0.3m/s0.5～1m/s24NEC：1～3月盛行東北季風(fēng)時向西流動，2°S

～5°N，東部速度0.3m/s，向西增加到0.5-0.8m/sECC：1～3月向東流動，2°S～8°S，西部速度0.5-0.8m/s，向東減弱，1月不超過70°ESEC：全年向西流動，8°S以南，速度一般不超過0.3m/s，夏季偏北達到6°S西南季風(fēng)流：7～9月受西南季風(fēng)影響，5°S以北基本向東流動，西部速度0.2-0.3m/s，向東增加到0.5-1.0m/s赤道急流：東北季風(fēng)和西南季風(fēng)過渡時期，可達0.7m/s，甚至1.0-1.3m/s25赤道急流風(fēng)速在季風(fēng)轉(zhuǎn)變時有最大的東向分量——赤道急流的產(chǎn)生26西印度洋20℃等溫線深度東印度洋20℃等溫線深度東印度洋海表高度27東西印度洋等溫線深度成反比季風(fēng)轉(zhuǎn)換期，赤道急流導(dǎo)致東印度洋海表高度大，溫躍層深。西邊界流SEC抵達西邊界發(fā)生分叉，北分支形成向北的桑吉巴海流（ZanzibarCurrent）和向南的莫桑比克海流（MozambiqueCurrent），南分支形成東馬達加斯加海流（EastMadagascarCurrent），后兩者匯合成阿古拉斯海流（AgulhasCurrent）2829桑吉巴海流與索馬里海流6-9月12-2月赤道經(jīng)向流速斷面30桑吉巴海流（東非沿岸流）位于10°S以北，全年方向向北東北季風(fēng)時期，與南向的索馬里海流相遇。交匯點12月為1°N，2月達到4°S，此時流量最弱；然后重新向北移動，4月達到赤道。表層以下始終向北越過赤道，成為索馬里海流的潛流西南季風(fēng)時期，流速增大達2.0m/s，流量增強達15Sv，匯入北向的索馬里海流31索馬里海流東北季風(fēng)時期，10°N以南，方向向南。12月在5°N以南；1月擴展到10°N，速度達到0.7-1.0m/s；3月縮短到4°N；4月表層流反向西南季風(fēng)時期，形成北向急流。速度5月達到2m/s，6月達到3.5m/s甚至更大5°N以南，索馬里海流很淺，150m以深常年為南向流325°N索馬里海流沿岸速度冬春夏秋33表層流速存在著明顯的季節(jié)變化，春、夏、秋季都存在著北向流，200m以深則常年都存在著南向流索馬里海流特殊的西邊界流，只存在于夏季，帶來冷的上升流34兩支北向流兩個冷水中心強西邊界流GreatWhirlGreatWhirl雙渦旋結(jié)構(gòu)RasHafunGyre（哈豐角渦旋）20℃等溫線深度SomaliGyre3536南部的為順時針——索馬里渦旋北部的為順時針——哈豐角渦旋TheSomaliCurrent夏季盛行強西南風(fēng)，東非沿岸抬升地形促使風(fēng)平行于岸線，導(dǎo)致上升流將深層高營養(yǎng)的水輸送到表層冷西邊界流速度很大，對局地生態(tài)系統(tǒng)作用較強，導(dǎo)致索馬里、也門、阿曼等沿岸高的浮游植物生產(chǎn)力和生產(chǎn)量，成為比較富饒的漁場

SC-SomaliCurrentSWC-SouthWestMonsoonCurrentGW-GreatWhirlSG–SomaliGyre37東馬達加斯加海流路徑多變流量較大（24Sv）莫桑比克海流多順時針渦旋流量較小（6Sv）38阿古拉斯海流位于30°S以南，世界上最強的海流之一，季節(jié)變化較小平均流速1.6m/s，最大可達2.5m/s流量31°S約為70Sv，向南逐漸增加，35°S達到95～135Sv存在上升流，與風(fēng)應(yīng)力無關(guān)，而與等溫線傾斜程度有關(guān)39NS非洲40非洲南岸存在著強大的西向阿古拉斯海流，根據(jù)熱成風(fēng)關(guān)系南半球左側(cè)高溫，因此等溫線應(yīng)該向北上傾。由于大洋一側(cè)的等溫線深度一般不變，所以陸架一側(cè)的等溫線必須抬升，引起冷水上涌——上升流流軸變化較大，易甩出渦旋，主流先進入大西洋后又回到印度洋大西洋與印度洋之間水交換，溫躍層（1500m）以上為向西，底層為向東。通過阿古拉斯海流產(chǎn)生的渦旋進入大西洋的輸運約為5～15Sv全年盛行偏西風(fēng)帶來冷空氣，常年放熱與盛行風(fēng)方向相反易形成巨浪414243SardineRun相關(guān)的生物現(xiàn)象，證明了海流對生態(tài)系統(tǒng)的巨大影響44南印度洋特殊的東邊界流LeeuwinCurrent454647年平均比容海平面分布圖BAu=0，所以沿邊界方向科氏力為零島另一側(cè)的水也能感受到相同的△P，驅(qū)動一支同向的邊界流產(chǎn)生的一個可能機制48IslandWBCfEτWτE如果西邊界流足夠強EICfW4950印尼貫穿流

（IndonesianThroughflow，ITF）5152ITF的周期變化ITF的年平均流量在5～15Sv范圍內(nèi)，季節(jié)變化為夏季最強、冬季最弱ITF的年際變化，Wyrtki（1987）認為與ENSO無關(guān)，Clarke和Liu（1994）以及Meyers（1996）則認為與ENSO相關(guān)，并指出ITF通常在ElNi?o年減弱，LaNi?a年加強王東曉等（2004）研究發(fā)現(xiàn)年際尺度上ITF可以溝通熱帶西太平洋和東印度洋，使兩者在諸多方面出現(xiàn)較為一致的變化李薇等（2004）的數(shù)值研究表明ITF年際變化主要與ENSO模態(tài)有關(guān)，但在某些年份印度洋偶極子（IOD）對ITF年際變化的影響超過了ENSO53印度洋偶極子

（IndianOceanDipole，IOD）IOD事件是指發(fā)生在印度洋的一種特殊的海氣相互作用現(xiàn)象。IOD指數(shù)一般定義為熱帶西印度洋（50°～70°E，10°S～10°N）和赤道東南印度洋（90°～110°E，10°S～0°）的平均海表溫度異常之差。54正IOD事件的典型特征是：印度洋東南側(cè)近赤道的海面溫度（SST）異常降低，而印度洋西側(cè)近赤道的SST異常偏高。在這種情況下，對流活動在印度洋西側(cè)異?；钴S，在東側(cè)則相對萎靡，導(dǎo)致非洲東部出現(xiàn)大規(guī)模降水，而印度尼西亞一帶卻出現(xiàn)干旱，甚至引發(fā)森林大火。55負IOD事件，印度洋東南側(cè)近赤道的海面溫度（SST）異常升高，而印度洋西側(cè)近赤道的SST異常偏底。在這種情況下，對流活動在印度洋東側(cè)異常活躍，在西側(cè)則相對萎靡，導(dǎo)致亞洲南部出現(xiàn)大規(guī)模降水，非洲東部則出現(xiàn)干旱。ITF的驅(qū)動機制Wyrtki（1961）提出的太平洋和印度洋之間大尺度壓力梯度驅(qū)動機制Godfrey（1987）提出的繞島環(huán)流理論56大尺度壓力梯度WyrtkiClarke57繞島環(huán)流理論（IslandRule）風(fēng)應(yīng)力切向量科氏參數(shù)582月8月表層流動望加錫海峽巴拉巴克海峽民都洛海峽