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密度流
鎖定
- 中文名
- 密度流
- 外文名
- density current
- 別 名
- 異重流
- 原 因
- 重力和密度差異所引起靜壓力導致
- 用 於
- 工程領域
- 釋 義
- 高密度流體向低密度流體下方侵入
密度流概念
該術語多用於工程領域,比如鹽水從淡水下方侵入河口,湖底或海底因懸沙造成的高密度水所導致的水流。許多現象和大氣中冷鋒所伴隨的過程十分相似。
密度流也稱異重流,是海流的一種。在海洋中除多見於河口區外,也常見於相鄰海盆之間,由於各地海水的温度鹽度不同,引起海水密度的差異,從而導致海水流動。如地中海蒸發旺盛,鹽度大,密度高,而相鄰的大西洋海水密度低,於是形成密度流,地中海海水由海峽底層流入大西洋,而大西洋表層海水則經直布羅陀海峽流入地中海。因海水密度差異所產生的壓力梯度和科氏力共同作用所導致的地轉運動在海洋學中通常稱地轉流,不歸入密度流之列。
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密度流形成
引起密度差異的因素有温度、溶解質含量及混合物含量等,如工廠廢熱水排入河中形成温差異重流,淡水與鹽水交匯形成鹽水異重流,河流挾帶泥沙形成的渾水異重流等。
由於各個海域接受太陽輻射強度的差異,便出現海水温度不同,在低緯度的海水温度高些。海水體積膨脹。海水密度就會變小,海面(等壓面)便會升高一些。而另一海區海水温度相對較低,海面低些、在水平壓強梯度力作用下,海水就要向海面較低的海域流動。另外,由於海水鹽度的差異,也會影響海水的密度,海水鹽度大,海水的密度也會增大(海面較低)。由於海洋温度、鹽度的差異導致海水密度大小的不同,引起海洋水體的流動便形成了密度流。
實際上地球上海水的流動,是海洋與大氣環境相互作用相互影響形成的,海洋向大氣輸送熱能,而大氣又向海洋施以動能。海水在海水温度、鹽度、大陸地形及地轉偏向力等諸多因素綜合影響下形成的有一定規律性的運動形式,不可能有單純的風海流或密度流。
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密度流特徵
密度流鹽度特徵
由於不同海域海水鹽度的差異形成的密度流,一般是表層海水由密度小(海面較高)的海域流向海水鹽度大的海域。專家們常以地中海為例。地中海是全球中最大的陸間海,東西長約4000千米,南北寬約8100千米、總面積約250萬平方千米。
地中海夏季炎熱。海水蒸發強烈,海水鹽度平均為37‰,地中海中海鹽度高達39‰。相鄰的大西洋,海水含鹽量比地中海低,海水密度小。海平面較地中海高。促使大西洋的表層海水通過直布羅陀海峽進入地中海。而地中海鹽度大的海水從底層流入大西洋進行補償,進行水體循環。
地中海與紅海相比,地中海的鹽度相對較小,這是因為地中海表層海水可以通過蘇伊士運河流入紅海。而紅海港應從底層滾進地中海進行補償。
在印度洋鹽度較小的表層海水,通過霍爾木茲海峽流入波斯灣,而波斯灣內鹽度較大的海水,從底層通過海峽流入印度洋予以補償。
密度流温度特徵
地球的海水温度高的暖流主要分佈在熱帶、亞熱帶的大洋西岸海城。除北太平洋暖流、北大西洋城往外,還有南太平洋西岸的東澳大利亞暖流、南大西洋西岸的巴西暖流、南印度洋西岸莫桑比克暖流和厄加勒斯暖流等。
全球海洋水是連續性的。暖流從熱帶流向寒帶,並要與從寒帶流出的寒流進行水平補償或由上升流進行垂直補償。
密度流分類
按發生的位置,分:
(1)上異重流,較輕流體在上面的流動,如河流淡水入海。(2)下異直流,亦稱“潛流”。較重流體在下面的流動,如渾水流入水庫,或海水沿河底上溯。(3)中異重流,三種不同密度的流體,介於兩種密度之間的一層插入其間的流動。
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- 參考資料
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- 1. 河海大學《水利大辭典》編輯修訂委員會.《水利大辭典 》:河海大學出版社,2015
- 2. 盛文林.極易混淆的地理知識:北京工業大學出版社,2014
- 3. 吳雪生.水的流痕:瀋陽出版社,2009
- 4. 加那利寒流的意思 .漢語詞典[引用日期2022-10-24]