长五千米的寒流全球20%的鱼类赖以生存秘鲁寒流为何重要?

秘鲁寒流是世界上最大的寒流系统,常年发生在秘鲁和加拉帕戈斯群岛附近,在7至11月期间更为明显;秘鲁寒流也是世界上生产力最高的生态系统之一,世界上大约20%的鱼类是在秘鲁寒流所影响的水域中捕获的。秘鲁寒流有何独特成因和特点,能对周边气候环境有如此大的影响?

秘鲁寒流起源于南极洲沿岸的寒冷水域,沿南美洲西海岸向北方移动。当到达南美洲大陆架时,寒流高度上升,将冷水带到太平洋表面,接着南太平洋盛行风和地球自转导致秘鲁寒流也随着旋转。

秘鲁寒流到达南美洲海岸以西后,向北穿过智利、秘鲁和厄瓜多尔的海岸,寒流在此分裂成两部分,其中一部分的主流向西转入太平洋,而余流则沿厄瓜多尔海岸移动,另一部分秘鲁寒流将会向西移动,在加拉帕戈斯群岛附近重新加入第一部分。

秘鲁寒流全年影响秘鲁,并在春季和夏季缓和智利的气候,取代副热带高压中心。通常,智利海岸在春季和夏季会变暖,但秘鲁寒流的出现会降低温度并防止下雨,伴随寒流而来的干燥空气,还能使海岸保持干旱。

秘鲁北部海岸5至11月干燥,12至4月间有小雨。干旱的海岸线没有太多植物生长,因此阳光要么被土地吸收,要么辐射回太空。厄瓜多尔南部海岸每年的降雨量总计30厘米,然而在秘鲁寒流减弱的北部,降雨量能增加十倍,一些地区每年的降雨量高达500厘米。

洋流是在重力、风摩擦和海洋不同部分的水密度变化下,所产生的海水循环系统中水平和垂直分量组成的水流,其与大气中的风相似,它们将大量热量从地球赤道地区转移到两极,因此在沿海地区的气候方面发挥着重要作用。此外,洋流和大气环流还会相互影响。

秘鲁寒流就是太平洋东南部的冷水洋流,特征类似于北太平洋加利福尼亚洋流的东部边界洋流。秘鲁寒流宽约900公里,长约4000至5000米,它的运动速度相对缓慢,每秒仅输送1至2千立方米的水。

信风是秘鲁寒流的主要驱动力,热带辐合带和北部信风之间的纬度变化驱动着寒流,中纬度南太平洋高压的移动,以及气旋风暴和南西风带向南的移动也有助于寒流的形成和变化。

由于秘鲁位于赤道附近,固有印象里可能会以为这里温度很高,但秘鲁洋流将秘鲁海岸的温度保持在24摄氏度。只有厄尔尼诺现象周期性地扰乱秘鲁洋流时,将热带太平洋的暖水带到南美洲的西海岸,沿海地区才会气温上升,部分地区降雨。

对于渔业来说,秘鲁寒流因其强大的上升性寒流特性,能够把海底的淤泥上泛到海面,从而给浮游生物带来营养物质,它们又成为了鱼虾的饵料,从而使得这里形成了世界上著名的秘鲁渔场。

秘鲁寒流的变化也会影响渔业的收获率,在某些年份秘鲁寒流异常升温,即厄尔尼诺现象发生时,就会导致鱼类大量死亡,而秘鲁渔场就是这个极端性天气现象的发源地。

在厄尔尼诺现象期间,氧最低区,有时也称为阴影区,也就是海洋中海水中氧饱和度最低的区域,将会加深到大于600米,这导致氮的损失和碳的输出减少。在非厄尔尼诺时期,由于海洋中营养成分含量高,海洋不断进行着氮循环、碳输出和再矿化,所以生产力非常高。

然而厄尔尼诺现象一旦发生,秘鲁寒流的上升流受到干扰,其所影响水域的生产力就会受到严重影响。厄尔尼诺经常导致加拉帕戈斯群岛许多海洋哺乳动物和海鸟的数量减少,因为在这种现象期间水域的生产力很低。

在上一次厄尔尼诺现象期间,加拉帕戈斯企鹅、鸬鹚和加拉帕戈斯海狮的种群受到了极大的影响。厄瓜多尔、秘鲁和智利的渔业也受到厄尔尼诺现象的严重影响,导致渔业,造成重大经济损失。

秘鲁寒流还会受到拉尼娜的影响,这是一种与厄尔尼诺相反的气候现象,在拉尼娜作用期间,中太平洋赤道东部的海面温度将比正常水平低3至5摄氏度,它对全球天气产生广泛影响,甚至影响大西洋和太平洋的飓风季节,大西洋盆地会出现更多热带气旋。

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