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密度流,又开始出现在高考中了!

2023-08-22 20:24 作者:羊羊的地理教室  | 我要投稿

作者 掷笔三叹 | 排版 杳杳


洋流的相关内容在高考中常常出现,由于近几年小切口的考法越来越多,所以我们除了要掌握全球范围大空间尺度的一般规律,还需要关注局部区域,即小空间尺度洋流的情况。


2023年山东卷选择题就考到了密度流,这个前几年不被重视的考点,我们是时候把它捡起来了。


想要复习全球洋流分布规律的小羊羔,可以点这里→《全球洋流分布规律的记图课》


 01 

  什么是密度流?


要知道什么是密度流,首先要了解什么是海水密度。


海水密度是海水的物理性质之一,它指的是单位体积海水的质量,受温度、盐度、压力、深度等因素影响。


在低温、高盐和深水压力大的情况下,海水密度大;相反,在高温、低盐的表层海水,密度就小。


从全球尺度来看,海水的密度主要受温度影响:由赤道向两极,温度逐渐降低,密度则逐渐变大;


到了两极海域,海水的密度则主要受盐度影响:由于水温低,海水结冰,剩余未冻结的海水盐分高,密度大。


海水温度、盐度和密度曲线图 | 图源网络


说完海水密度,我们再来看什么是密度流。


密度流是因海水密度差异而引起的海水运动,是洋流的一种。


虽然不同纬度的海水存在密度差,但是引起全球范围内洋流运动的主要还是风。


也就是从成因来看,大规模的洋流主要是风海流和补偿流,而密度流通常是局部区域内尺度较小的洋流,规模一般不大。


 02 

典型的密度流

  • 直布罗陀海峡密度流

直布罗陀海峡连接了大西洋和地中海。由于地中海沿岸气候相对干旱,蒸发量大,且沿岸径流注入的淡水量较少,导致地中海盐度较大西洋盐度高。此外,地中海较为封闭,与外海海水交换少,也加剧了盐度的升高。


直布罗陀海峡的地理位置 | 图源网络


而两个海域盐度的差异引起了海水的密度差。地中海海水盐度高,密度大,海水下沉,并由于海水密度大于大西洋,海水从底层流向大西洋,而表层海水则从大西洋流向地中海


直布罗陀海峡的洋流(侧视剖面图) | 作者绘制


二战时,为了控制德国潜艇出入地中海,英军在直布罗陀海峡附近布设了各种设备进行监控。但德国却通过关闭了发动机的潜艇,成功躲避了侦察。


在从地中海驶出时,降至海面以下比较深的地区;而从大西洋驶入地中海时,又将潜水艇升到海面以下较浅的位置。就这样,德国潜艇获得了“德国幽灵”的称号。


德军潜艇进出地中海示意图(侧视剖面图) | 作者绘制


做道例题巩固一下吧:


点击可查看大图·


  • 马德雷湖和墨西哥湾间的密度流

除了上文提到的海峡两侧海域间的密度流之外,其实在海洋和湖泊之间也有密度流。


马德雷湖位于墨西哥湾沿岸,水体较浅,湖水盐度较高(50‰以上),远超墨西哥湾(约36‰-37‰)


马德雷湖和墨西哥湾的位置 | 图源网络


和直布罗陀海峡类似,在马德雷湖和墨西哥湾南北两侧的连通处,表层海水由密度较小的墨西哥湾流入密度较大的马德雷湖


马德雷湖和墨西哥湾间的洋流(侧视剖面图)

作者绘制


今年山东高考也考到它了:


点击可查看大图


  • 南极底层流

以上两个案例都是因盐度差引起了不同水域的密度差,其实温差引起的密度差也可以形成密度流。


在南极冰架附近,海水冷却形成低温高密度海水,海水因此下沉至水深3000米之下。


较低纬度海区水温较高,密度较小,海水在底部由较高密度海区流向较低密度海区,形成自南极向北输送到其它海域底部的密度流


南极底层流示意图(侧视)| 作者绘制


现在通过一个例题,看看温度差引起的密度流还能产生什么现象:


点击可查看大图


【小结】:水体间如果存在温差或盐度差,密度就会有差异。密度大的一侧水体下沉。


密度流形成过程示意图 | 作者绘制


水平方向上,底部水体由密度大的一侧流向密度小的一侧。而由于高密度水体所在区域水的流失,在表层会出现水位差,因此表层水体由密度小的一侧流向密度大的一侧


 03 

密度流产生的影响

  • 影响热量交换

如果是温度差引起的密度流,则必然会伴随着海水的热量交换。


如南极附近表层冷海水下沉,在底层,冷海水向低纬地区运动,在水平方向上产生热量交换。

  • 影响沿岸气候

当海水发生热量交换的同时,还会通过海-气相互作用,影响沿岸气候。如南极底层冷海水向低纬地区运动后,会使其上方海水降温,从而使沿岸地区降温减湿。

  • 影响海洋航行

和其他表层洋流一样,当船只经过存在密度流的海域,顺水航行可以加快航行速度、节省燃料、提高通航效率。比如,大型货船从大西洋进入地中海时就是顺水航行。


而深层洋流主要影响潜艇的航行,如地中海进入大西洋的潜艇是顺水航行。


 04 

  做完题再走~


马尔马拉海是世界上最小的海,黑海渔业资源丰富。暖水性食肉鱼在马尔马拉海和黑海之间规律性洄游。下图示意马尔马拉海位置。



马尔马拉海与爱琴海之间存在密度流,洋流流向及主要成因匹配正确的是(单选)

A.由马尔马拉海流向爱琴海——马尔马拉海有大量河流注入,密度小

B.由马尔马拉海流向爱琴海——马尔马拉海夏季高温少雨,蒸发强,密度大

C.由爱琴海流向马尔马拉海——爱琴海气候温和,降水丰富,密度小

D.由爱琴海流向马尔马拉海——爱琴海与外海盐分交换密切,密度大



答案与解析 


1.A

【解析】密度流流动规律为表层海水从密度小的洋面流向密度大的洋面。两处海区纬度、气候相似,在降水、蒸发等方面差异小,BC错误;马尔马拉海有多条河流注入,大量淡水注入稀释海水,密度小,表层海水的流向为由马尔马拉海流向爱琴海,A正确、D错误。故选A。



在极地地区的某些海区,盐度是影响海水密度变化的主要因素。受某些因素的影响,表层海水的盐度会发生较为明显的变化,下图为极地地区某海区由于表层海水盐度升高形成的环流示意图。


2.说明所示环流的形成原因。



 答案与解析 


2.表层海水盐度升高,密度增大,受重力作用水体下沉;底层海水盐度更低,密度较小,被下沉的高盐度海水顶托抬升,从而形成图示环流。


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