南极底层水

南极底层水

南极洲 底层水(Antarctic bottom 海水 )是南极海水深3000米之下低温高密度的底层流动水体。南极底层水的水温为0至-0.8°C,盐度为 34.6‰至34.7‰,密度约为27.88。由于密度很大,一般沿深海底部流动,活动范围可达 太平洋 的北纬50°、 大西洋 的北纬45°地区。

形成

南极底层水形成于邻近 南极大陆 的海洋表层,特别是在 威德尔海 及 罗斯海 的冰沼湖(polynyas)内及冰架(ice shelf)下。在这些区域,海水冬天被强烈冷却,温度减低到最低值,终年约为-0.5℃。同时,由于 海冰 的形成,使得表层水含盐量丰富,盐度升高达34.66,从而使其密度大增。这些密度较高的水体遂向南极洲大陆边缘(continental margin)底层流去,再下沉至海底,并沿海底向北传布。 南极洲 底层水为在自由的海洋中密度最高的水,南极绕极水(Antarctic Circumpolar 海水 ,AACW)在1000至2000米深的地方压上,而威德尔海底层水(Weddell Sea Bottom Water,WSBW)在其他地点压上南极底层水。

流向

南极底层水呈 扇形 展开流入三大洋盆地,影响所及可达 大西洋 的40°N和 太平洋 的50°N,对各大洋的总热量至关重要。大约三分一的南极底层水流向进入 圭亚那合作共和国 盆地(Guiana Basin),主要经由西经35度的赤度海沟(Equatorial Channel)的南半部。另外的水流则再循环,一部分流出东大西洋的 罗曼什语 海沟 。在西经40度的圭亚那盆地,其斜度轮廓及强烈的东向深海西方 边界流 (western boundary current)可能妨碍南极底层水向西流。因此, 南极洲 底层水只能够在塞阿拉高地(Ceara Rise)的东面山坡转向 北流市 。在西经44度,即塞阿拉高地的北方,在盆地内向西流。一大部分的南极底层水经过维玛 断裂带 (Vema 断裂 Zone)进入东 大西洋 。流出的水体由等量的流入水体予以补偿,此即叠加其上向南流的绕极深层水。

作用

南极底层水对大洋盆地的 地球化学 过程、 沉积物 分布和地貌形态特征的形成起重要作用,特别是对深海 水团 的充氧作用、生物和沉积物的氧化作用、底部沉积物的侵蚀和不整合的形成、沉积物的再沉积和特殊海底地形的塑造、 碳酸根 和 硅酸盐 的溶解以及锰结核沉积场所的形成过程均起重要作用。地质时期的南极底层水可能形成于 中新世 中期(14百万年),在 南极冰盖 形成时, 太平洋 、 大西洋 和 印度洋 广大地区产生了中新世大规模的沉积间断。