关于跃层介绍

[拼音]：yueceng

[外文]：maximum gradient layer of sea water characteristics

海水的状态参数（温度、盐度和密度等）随深度变化最显著的水层。

在层结稳定的海洋中，海水状态参数(温度、盐度和密度等)的铅直分布通常不全是渐变的，而是在海面很薄的一个近乎均匀的风混合层之下有阶跃状的变化 (见海洋层结）。在海洋科学中，将温度、盐度和密度等状态参数具有这种阶跃状变化的水层，称为温度跃层、盐度跃层和密度跃层。通常，海水的密度变化主要取决于温度的变化，除了有大量淡水流入的河口区域和盐度铅直梯度特别大的个别海区以外，海洋中的密度跃层大体上是和温度跃层重合的。

就热力结构而言，海洋在铅直方向可分成3层(见图

)：

（1）季节变化层，即上混合层。表面风混合层，季节性跃层和周日跃层，都出现在季节变化层之中。

（2）主跃层。

（3）下均匀层，是海洋水层的主体，其中海水的温度铅直梯度很微小，近乎均匀状态。由此可见，海洋中的跃层，特别是温度跃层，通常包括3种类型：

（1）主跃层；

（2）季节性跃层；

（3）周日跃层。前者由大洋热盐环流所维持，后两者是海面太阳辐射和海-气相互作用直接形成的。

又称永久跃层（或永久温跃层），是大洋热力结构的重要组成。其强度在经向和纬向都有变化。在纬向上，赤道附近的主跃层较强、较薄，其上界的深度也较浅；随着纬度增高，主跃层在中纬度逐渐变弱，上界的深度变深，厚度也稍为增加；在较高的纬度，主跃层重新变浅，厚度减小，强度加大;最后，在极锋区出现于海洋表层。在经向上，沿赤道一带的主跃层有着自西向东逐渐变浅的趋势。大洋主跃层的这种水平变化，主要取决于大洋环流和局地年平均的海-气能量交换强度;大洋表面的风系和风生环流对主跃层也有重大影响。

大洋主跃层的存在，对于海洋深层中的声传播有重大影响。海洋中的深层声道处于主跃层的下界附近（约1000米深处），在声速垂直廓线出现最小值的水层之中，因此，主跃层的强度和深度的任何变化，对于海洋中的水声探测和通讯均有重要作用。

主要是中纬度海区的一种特征，在春季和夏季形成并发展，深度一般在50～100米之间，其深度和强度具有明显的季节性变化。在秋季和冬季，由于海洋表层受冷却和强风的搅拌混合作用，上层混合得相当均匀，原先在春夏两季发展起来的季节性跃层的位置下降，温度梯度也较弱，几乎变成等温水层，直到深度约为200～300米的主温跃层的上界为止。

在低纬度海区，季节性的温度差异不足以形成明显的季节性跃层，因此主温跃层较接近于海洋表层，其上界深度大致在100～150米深处并直接成为风混合层的下界。

在高纬度海区由于强烈的冬季冷却，主温跃层更深；在纬度高于60度的海域，主温跃层完全消失，然而季节性跃层仍然可以形成，特别是在表层盐度较低的水层中，往往可以形成密度铅直梯度较大的跃层。

这是海洋上混合层中温度周日变化所导致的一种跃层。进入海面的太阳辐射能，大约有90％在海面厚约10米的水层中被吸收，因此只要海洋表面在白昼有足够的热量输入，周日跃层便可在任何纬度的海域中形成。白昼形成的跃层，在午后增强并加深，其温度阶跃一般可达1～4°C，而厚度则在很大程度上取决于海面风力的搅拌混合作用的强弱，一般可达10～20米。夜间，由于海面向上辐射热量，海洋表层温度下降，密度增大，白昼形成的跃层随着被破坏而消失。特别是在晴朗而平静的夜间，海面由于辐射而冷却，往往会形成一个厚度仅约1厘米的“逆温层”。这时，海面的温度可能比其下 1厘米处的温度低零点几度。周日跃层的深度阶跃，正比于海面在一天内收入的总热量，反比于周日跃层的厚度（深度）。一般来说，在春季海面得到的热量多于失去的热量，因此，周日跃层对整个上混合层的加热和季节跃层的形成有贡献；秋季，海面的净通量是向上的，海面冷却导致的对流运动往往能贯穿整个上混合层，从而对于上混合层及季节跃层的加深有着重要作用。

参考书目

1. G.Neumann，W.J.Pierson，Principles of PhysicalOceanography， Prentice-Hall，Englewood Cliffs，New Jersey，1966.
2. O.M.Phillips，The Dynamics of the Upper Ocean，2nd ed.，Cambridge Univ.Press，Cambridge，1977.

参考文章

• 温跃层Thermocline地球科学