海水與河水的界線為什麼會變?
河口沖淡水與海水分界線的位置始終處於不斷變化之中,主要是受徑流、潮汐潮流及沿岸流的制約。首先,由於河流徑流量的年際變化較大,洪季時徑流量大,沖淡水擴散範圍大;反之則小。其次,沖淡水與海水的分界線會隨潮週期發生脈動變化,漲潮時向陸移動,落潮時向海遷移,其移動幅度隨不同潮週期而變化。
當你乘船出海經過河口附近海域時,往往可以看到海面上有一條不斷變動的色線。在靠近河口一側的水體呈黃褐色,而在向海一側的水體則呈藍綠色,涇渭分明,成為河口附近海域特有的一種自然現象。這條分界線是怎樣形成的,它又為什麼始終在變呢?
大家知道,河水是淡水,海水是鹹水。河流不斷地將淡水輸往海洋,在河口附近海域與海水混合,並因此形成低鹽的河口混合水,又稱沖淡水。由於沖淡水的密度小於海水的密度,它浮托於海水之上,在慣性和浮力的作用下,呈羽狀流形式向海擴散。當低鹽的沖淡水在上層向海擴散時,高鹽的海水則以補償流的形式從底部楔入到沖淡水層之下。由於兩者的密度差異,在沖淡水與海水之間便形成一個介面。該介面向河口方向傾斜,在海面上表現為一條呈弧形分佈的線,這條線大體上代表海水與河水的分界線。在介面附近的海面上經常出現泡沫線,有時還可以看到油汙、塑料、木頭、玻璃瓶及動物屍體等汙染物和廢棄物構成的碎屑線,這些成為了判別海水與河水分界線的標誌之一。如在美國哈得孫河口,曾經觀測到碎屑線延伸距離長達30千米以上。
河流在通過河口向海洋輸出徑流淡水的同時,也將泥沙、有機質及營養鹽等物質攜帶入海。因此,源自河流的沖淡水不僅在懸浮泥沙的含量上高於外圍海水,而且因含有豐富的營養物質導致浮游植物大量繁殖,含量顯著高於周邊海水。不同河口的沖淡水或由於泥沙含量高,或由於浮游植物含量高,或兩者兼而有之,導致水色發黃,這也就是河口附近海域色線形成的原因。
河口沖淡水與海水分界線的位置始終處於不斷變化之中,主要是受徑流、潮汐潮流及沿岸流的制約。首先,由於河流徑流量的年際變化較大,洪季時徑流量大,沖淡水擴散範圍大;枯季時徑流量小,沖淡水擴散範圍小。如長江河口沖淡水的主體邊界,洪季時一般可達東經123°附近,而在枯季時退縮至長江河口口門一帶,相距近100千米。其次,沖淡水與海水的分界線會隨潮週期(包括年、月和日週期)發生脈動變化,漲潮時向陸移動,落潮時向海遷移,其移動幅度隨不同潮週期而變化。此外,河口沖淡水與海水分界線還受到沿岸流的影響。如長江河口沖淡水在冬季大多向東南偏轉,但在夏季時因受臺灣暖流的影響而有著向東北轉向的趨勢。
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