与南北半球盛行西风带相对应的是自西向东的强盛的西风漂流，即北太平洋流、北大西洋流和南半球的南极绕极流，它们也分别是南北半球反气旋式大环流的组成部分。其界限是：向极一侧以极地冰区为界，向赤道一侧到副热带辐聚区为止。其共同特点是：在西风漂流区内存在着明显的温度经线方向梯度，这一梯度明显的区域称为大洋极锋。极锋两侧的水文和气候状况具有明显差异。

北大西洋流湾流到达格兰德滩以南转向东北，横越大西洋，称为北大西洋流。它在50°N，30°W附近与许多逆流相混合，形成许多分支，已不具有明显的界限。在欧洲沿岸附近分为三支：中支进入挪威海，称为挪威流；南支沿欧洲海岸向南，称为加那利流，再向南与北赤道流汇合，构成了北大西洋气旋式大环流；北支流向冰岛南方海域，称为伊尔明格流，它与东、西格陵兰流以及北美沿岸南下的拉布拉多流构成了北大西洋高纬海区的气旋式小环流。北大西洋流将大量的高温、高盐海水带入北冰洋，对北冰洋的海洋水文状况影响深远，同时对北欧的气候状况也有巨大的影响。

北太平洋流 它是黑潮延续体的延续，在北美沿岸附近分为两支：向南一支称为加利福尼亚流，它汇于北赤道流，构成了北太平洋反气旋式大环流；向北一支称为阿拉斯加流，它与阿留申流汇合，连同亚洲沿岸南下的亲潮共同构成了北太平洋高纬海区的气旋式小环流。

南极绕极流 由于南极周围海域连成一片，南半球的西风漂流环绕整个南极大陆(应当指出南极绕极流是一支自表至底自西向东的强大流动，其上部是漂流，而下部的流动为地转流)。南极锋位于其中，在大西洋与印度洋平均位置为50°S，在太平洋位于60°S。由于风场分布不均匀，造成了来自南极海区的低温、低盐、高溶解氧的表层海水在极锋的向极一侧辐聚下沉，此处称为南极辐聚带。极锋两侧不仅海水特性不同，而且气候也有明显差异，南侧常年为干冷的极地气团盘踞，海面热平衡几乎全年为负值，海面为浮冰所覆盖；北侧，冬夏分别为极地气团与温带海洋气团轮流控制，季节性明显。故称极锋南部为极地海区，北部至副热带海区为亚南极海区。

南极绕极流在太平洋东岸的向北分支称为秘鲁流；在大西洋东岸的向北分支称为本格拉流；在印度洋的向北分支称为西澳流。它们分别在各大洋中向北汇入南赤道流，从而构成了南半球各大洋的反气旋式大环流。

北半球的极锋辐聚不甚明显，只在太平洋西北部的黑潮与亲潮的交汇区以及大西洋西北部的湾流与拉布拉多海流的交汇区存在着比较强烈的辐聚下沉现象，一般称为西北辐聚区。由于寒暖流交汇所产生的强烈混合，海洋生产力高，从而使西北辐聚区形成良好的渔场。这正是世界有名的北海道渔场和纽芬兰渔场的所在海区。

在南北半球西风漂流区内，存在着频繁的气旋活动，降水量较多，气旋大风不断出现，海况恶劣，特别在南半球的冬季，风与浪更大，故航海家有“咆哮45°、咆哮好望角”的传称。

(四)东边界流

大洋的东边界流有太平洋的加利福尼亚流、秘鲁流，大西洋的加那利流、本格拉流以及印度洋的西澳流。由于它们从高纬流向低纬，因此都是寒流，同时都处在大洋东边界，故称东边界流。与西边界流相比，它们的流幅宽广、流速小，而且影响深度也浅。

上升流是东边界流海区的一个重要海洋水文特征。这是由于信风几乎常年沿岸吹，而且风速分布不均，即近岸小，海面上大，从而造成海水离岸运动所致。前已提及上升流区往往是良好渔场。

另外，由于东边界流是来自高纬海区的寒流，其水色低，透明度小，形成大气的冷下垫面，造成其上方的大气层结稳定，有利于海雾的形成，因此干旱少雨。与西边界流区具有气候温暖、雨量充沛的特点形成明显的差异。

(五)极地环流

北冰洋中的环流北冰洋内主要有从大西洋进入的挪威流及一些沿岸流。加拿大海盆中为一个巨大的反气旋式环流，它从亚美交界处的楚科奇海穿越北极到达格陵兰海，部分折向西流，部分汇入东格陵兰流，一起把大量的浮冰携带进入大西洋，估计每年10000km3。其他多为一些小型气旋式环流。

南极海区环流在南极大陆边缘一个很狭窄的范围内，由于极地东风的作用，形成了一支自东向西绕南极大陆边缘的小环流，称为东风环流。它与南极绕极环流之间，由于动力作用形成南极辐散带。与南极大陆之间形成海水沿陆架的辐聚下沉，此即南极大陆辐聚。这也是南极陆架区表层海水下沉的动力学原因。

极地海区的共同特点是：几乎终年或大多数时间由冰覆盖，结冰与融冰过程导致全年水温与盐度较低，形成低温低盐的表层水。

(六)副热带辐聚区的特点

在南北半球反气旋式大环流的中间海域，流向不定，因季节变化而分别受西风漂流与赤道流的影响，一般流速甚小。由于它在反气旋式大环流中心，表层海水辐聚下沉，称为副热带辐聚区。它把大洋表层盐度最大、溶解氧含量较高的温暖表层水带到表层以下，形成次表层水。

该区内的天气干燥而晴朗，风力微弱，海面比较平静。由于海水辐聚下沉，悬浮物质少，因此具有世界大洋中最高的水色和最大透明度，也是世界大洋中生产力最低的海区，故有“海洋沙漠”之称。

以上就是世界大洋表层在水平方向上的主要环流及其特征。除此之外尚有一些区域性海流，例如，瑞德(Ried，1959)在南太平洋的赤道流中，发现了一支赤道逆流；宇田(Uda，1955)在北太平洋发现了一支副热带逆流等，但它们的持续性及其在总的大洋环流中的作用，目前尚不完全了解。

二、世界大洋上层的铅直向环流

关于表层的风生环流已进行了较多的讨论，但在世界大洋表层的这些环流之间，特别是在赤道海区，由于海水运输有南北分量，导致了海水的辐聚下沉或辐散上升运动。在赤道上，西向的南赤道流，在赤道两侧分别向南与向北辐散，导致海水上升；在南赤道流与赤道逆流之间(3°～4°N)，由于海水辐聚而导致下沉；在赤道逆流与北赤道流之间(10°N)又形成了海水的辐散上升。由于连续性的原因，上述上升或下沉的海水在一定的深度上便形成了经向的次级小环流。它们分布在25°N～20°S之间，所处深度较浅，仅变动于50～100m之间。正是由于这些次级小型环流的存在，使得赤道海区表层的热量和淡水盈余向高纬方向输送，部分调节了热盐的分布状况，使其得以相对稳定。

顺便指出，由于表面海水的辐散或辐聚，导致海面发生起伏，由此所形成的压力场，在表层纬向环流中起着重要的作用。

三、大洋表层以下的环流

大洋表层以下的环流以经线方向为主，其分布的深度主要取决于海水的密度，因此仍以热盐效应起主导作用。但在某些海域海水的下沉或上升也会由某些动力作用引起。

(一)次表层水的运动和分布

大洋表层以下与大洋主温跃层以上的海水称为次表层水，是由副热带海域(两半球反气旋式大环流中间)的表层水下沉形成的。虽为高盐水，但温度也较高，在副热带辐聚的动力作用下，它只能下沉到表层水以下的深度上，然后重新分布。其中大部分水体流向低纬一侧，沿主温跃层散布，少部分流向高纬一侧，形成了以高盐为主要特性的次表层水。

在次表层水形成过程中，由于动力作用与连续性的制约，导致其下界的深度起伏与表层水海面的起伏恰恰相反。因为次表层水也具有较高的温度，所以与表层水一起称为大洋上层暖水区，其下方的主温跃层正是该暖水区与大洋深处冷水区之间的过渡层，因此具有很大铅直温度梯度。

(二)大洋冷水区的环流

冷水区的环流指大洋主温跃层以下与极锋向极一侧水域内的环流。包括中层水、深层水、底层水的运动与分布情况。

1.中层水的运动中层水主要由南极辐聚和西北辐聚区下沉的海水所形成，因此带有源地的低盐特征。由于温度也较低，故其密度较大，所以分布在次表层之下。对其运动情况，可按其低盐特点进行追踪。

由南极辐聚带下沉的海水，其温、盐特征值分别为2.2℃与33.8。它下沉到800～1000m的深度上，一边参加了南极绕极环流，一部分水体向北散布进入三大洋。在大西洋中，以(5～6)×10-2m/s的速度沿西部向北运动，可达到25°N；在太平洋也可超越赤道；在印度洋则否。

另外，在北大西洋与印度洋中，还存在着高盐特性的中层水。在北大西洋由直布罗陀海峡溢出的高盐地中海水(温度13℃，盐度37)下沉到1000～1200m的深度上。然后向西、西南和东北方向散布，此称为北大西洋高盐中层水；在印度洋，红海的高盐水(温度15℃，盐度36.5)通过曼德海峡流出，在600～1600m的深度上沿非洲东岸向南散布，与南极中层水相遇发生混合。

2.大洋底层水的运动大洋底层水应具有最大的密度，其主要源地是南极大陆边缘的威德尔海、罗斯海，其次为北冰洋的格陵兰海与挪威海等。普遍认为，南极威德尔海是南极底层水的主要来源，在冬季冰盖下海水(盐度34.6，温度-1.9℃)密度迅速增大，沿陆坡下沉到海底，一方面加入南极绕极环流向东流，一方面向北进入三大洋。在各大洋中主要沿洋盆西侧向北流动。在大西洋中可达40°N，与北大洋底层水相遇，由于南极底层水密度较大，继续潜入海底向北扩散。Gill(1973)提出了南极大陆边缘全年都产生底层水的观点，这是因为在陆架上200m以下的海水，夏季也存在着低温、高盐，因而亦具高密特征的水，特别在威德尔海西部的陆架上更是这样。南极底层水的源地还有罗斯海和阿德利地近海。底层水的年平均生成率总共约38×106m3/s。

北冰洋也生成底层水，但因白令海峡很浅，不可能进入太平洋。密度更大的海水在格陵兰与斯匹次卑尔根之间，位于北冰洋的固定冰舌之下形成，但是它被限制在诸如格陵兰和挪威等一些海盆之中。只在偶然情况下，少量海水通过苏格兰—法罗群岛、冰岛到格陵兰的海槛溢出而进入大西洋。因此，北冰洋底层水处于几乎是被隔绝的状态。

3.大洋深层水的运动深层水介于中层水和底层水之间，约在2000～4000m的深度上。大洋深层水主要是由北大西洋格陵兰南部的上层海洋中形成的。东格陵兰流与拉布拉多寒流都向该海区输送冷的极地水，与湾流混合后下沉(盐度约为34.9，温度近3℃)开始向整个洋底散布。在大洋西部接近40°N处，与来自南极密度更大的底层水相遇，就在其上向南流去，直到南大洋(图5—17)。在它向南的流动过程中与上层的由地中海溢出的高盐高温中层水相互混合。在南大洋的这种混合水称为南大洋深层水。在40°S附近加入绕极环流，继而被带入印度洋和太平洋。在印度洋，西部的深层水向北运动，于2500m的深度上可根据其盐度较高的特性追踪至10°S；在东部的深层水则向南运动。太平洋的深层水都是由南大西洋的深层水与南极底层水混合而成的。因此太平洋2000m以下的温盐是均匀的，温度为1.5～2.0℃，盐度为34.60～34.75，不像大西洋那样具有较明显的分层特征。

大西洋深层水加入绕极环流的同时，逐渐上升，在南极辐散带可上升至海面，与南极表层水混合后，分别向北与向南流去，即加入到南极辐聚与南极大陆辐聚中去。

大洋深层水的源地不是海面，因此贫氧是它的主要特征。从流的动力学性质看，它具有适应其他各层流动的补偿的性质。

上述大洋环流是一种具有大的(洋盆或准洋盆范围)空间尺度和长期(气候学)的时间尺度的平均流动状况。尽管是粗线条的，但能给出世界大洋总环流的基本格局和主要特征。这是进一步研究大洋环流的基础。

四、大洋中尺度涡(mesoscaleeddies)

自70年代以来，海洋科学工作者相继在各大洋中发现了一种水平尺度约为100～500km，时间尺度约为20～200d的流涡，它们广泛地寄居于总的大洋环流之中，且以(1～5)×10-2m/s的速度移动着，这些流涡称为“中尺度涡”。它们可以类比于大气中的涡旋与锋面等天气系统。因此，如果把以前对海洋平均状况的研究称为“气候学”的描述，那么中尺度涡发现后，便使海洋学进入了“天气学”的研究阶段。

关于中尺度涡形成、运动、能量的传输机制、时空分布及其与平均环流的关系等，许多学者已进行了研究。

中尺度涡可被观测到的最突出的特性是它们的动能(和势能)数量级的区域不均匀性。它与大洋环流的格局紧密相关，最强盛的涡主要存在于或者靠近强流区。显然，这是由于在那里存在不稳定性，具有涡形成的基本条件。

世界大洋中尺度涡场的动能分布极不均匀。例如在北大西洋和北太平洋西边界强流区的表层，其动能约为东边界流区和弱流区的10倍。涡场动能又主要集中在表层。在强流区，从海面至1000m的深度内直线减少至表面的1/1087。涡所影响的深度极大，在湾流强流区达5000m以深，在黑潮延续体达6000m，在这个深度上仍具有相当的动能。可见中尺度涡是一个深厚的系统。

涡的能量传输过程是：上层动能由大洋环流的平均动能提供；在较下层，由平均环流的势能转化为涡的动能，同时伴随着自上而下由涡的动能转化为涡的势能。然后再转化为更下层涡的动能这一次级的传输过程。另外，在下层涡的动能也会转化为平均环流的动能。

涡在强流区形成后，能被强流吸收，也能传播到其他海域，这就导致了涡场动能和势能数量级的多变性。早期认为，涡可能强烈地影响副热带内部的总环流，而现在的认识却是，涡对总环流的作用主要发生在强流区邻近；在强流区内，涡形成的结果，只起到了使平均环流能量下沉的作用，而平均环流与涡之间的能量交换主要是在强锋面流处以及向下输送过程中的能量耗散机制。对涡自身的能量耗散而言，海底摩擦是重要的。涡至少部分地驱动回流的形成。当然尚有热力学机制(Schmitzet.al.，1983，Spall，1992)。涡在深层的强流区和底部，也扮演了一“混合”的角色。

涡的时间尺度，相对变化较小。在靠近或在强流区中，其支配周期主要为中尺度时间，即20～200d；靠近表层，天气时间尺度显著；近海底陡坡处，地形波时间尺度(几天的量级)变得突出。

中尺度涡的发现与研究，把人们对大洋环流的认识提高到了一个新的阶段。随着观测技术和手段的进步、高速计算机的应用，必将对大洋环流的动力学、热力学机制以及对海洋环流、大气环境的影响等各方面，作出更加详尽的科学结论。

五、世界大洋的水团

由上讨论可知，世界大洋中存在着五个基本水层，即大洋暖水区的表层水，次表层水；大洋冷水区中的中层水、深层水和底层水。如果按其温、盐等理化特性和源地作为条件，可在第一层等级把五层水视为五个水团。

1.表层水：具有高温、相对低盐特性，其源就是低纬海区密度最小的表层暖水本身。

2.次表层水：具有独特的高盐特征和相对高温，它是由副热辐聚区表层海水下沉而形成的，其下界为主温跃层，南北范围在南北极锋之间。

3.中层水：具有低盐特征，是西风漂流中的辐聚区表层海水下沉而形成。其深度约在1000～2000m的范围内。但地中海水、红海—波斯湾水是高盐的。

4.深层水：北大西洋上部但在表层以下深度上是它的源地，因此贫氧是其主要特性。其深度约在2000～4000m的范围内。

5.底层水：源于极地海区，具有最大的密度。

根据不同的标准可以在不同等级上依水团划分的原则进行更细的划分。例如在大西洋、太平洋、印度洋中的五大水团可分别冠以大洋的名称和再分为南、北两部分，这样便会划分出第二等级与第三等级的水团。例如在大西洋中，可把表层水划分为南、北大西洋表层水两个水团；次表层水也可分为由南、北半球副热带下沉形成的次表层水团；中层水可分为由西北辐聚和南极辐聚下沉的中层以及地中海水、红海水形成的高盐中层水等。对其他水层亦可类比细分。当然这要遵循一定的标准，而不可无限制地类推。图5—18为各大洋水团的分布和t—S关系。