德雷克海峽

讀萬卷書破萬里 2012-10-14

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德雷克海峽(DrakePassage)以1578年首先到此的英國人名字命名，位于南美南端與南設得蘭群島之間，長300公里，寬900～950公里，平均水深3400米，最深4750米。海峽兩側氣壓差12毫巴，促使南極大陸的干冷空氣與美洲大陸相對濕暖的氣流南北交換。

德雷克海峽-基本概述

德雷克海峽

德雷克海峽是世界上最寬的海峽，其寬度竟達970公里，最窄處也有890公里。同時，德雷克海峽又是世界上最深的海峽，其最大深度為5248米。如果把兩座華山和一座衡山疊放到海峽中去，連山頭都不會露出海面。德雷克海峽以其狂濤巨浪聞名于世———由于太平洋、大西洋在這里交匯，加之處于南半球高緯度，因此，風暴成為德雷克海峽的主宰。海峽內似乎聚集了太平洋和大西洋的所有颶風狂浪，一年365天，風力都在八級以上。即便是萬噸巨輪，在波濤洶涌的海面，也被震顫得像一片樹葉。這片終年狂風怒號的海峽，歷史上曾讓無數(shù)船只在此傾覆海底。于是，德雷克海峽被人稱之為“殺人的西風帶”、“暴風走廊”、“魔鬼海峽”，是一條名符其實的“死亡走廊”。

德雷克海峽，南極輻合帶在南緯60°附近通過海峽中部，東風環(huán)流和西風環(huán)流在此匯合。表層水溫冬季為0.5～3.0°C，浮冰可漂浮至南美南端；夏季為3.0～5.5°C，無浮冰。表層水富含磷酸鹽、硝酸鹽和硅酸鹽，自北向南遞增。這里是世界上已知的營養(yǎng)鹽豐富，有利于生物生長的海區(qū)之一。

德雷克海峽-地理位置

德雷克海峽

德雷克海峽位于南美洲最南端和南極洲南設得蘭群島之間，緊鄰智利和阿根廷兩國，是大西洋和太平洋在南部相互溝通的重要海峽，也是南美洲和南極洲的分界的地方。在巴拿馬運河開鑿之前，德雷克海峽是溝通太平洋和大西洋的重要海上通道之一。

連接太平洋和大西洋的德雷克海峽，是世界上最寬的海峽。它位于南美洲南端與南極洲的南設得蘭群島之間，東西長約300千米，南北寬達970千米。德雷克海峽是世界各地到南極洲的重要通道。由于受極地旋風的影響，海峽中常常有狂風巨浪，有時浪高可達一二十米。從南極滑落下來的冰山，也常常漂浮在海峽中，這給航行帶來了困難。

德雷克海峽-歷史回顧

德雷克海峽

16世紀初，西班牙占領了南美大陸，為了切斷其他西方國家與亞洲和美洲的貿易，他們封鎖了航路，嚴禁一切他國船只的來往，使太平洋變?yōu)槲靼嘌赖乃胶！＿@時，英國人德雷克的販奴船在西班牙受到攻擊，德雷克僥幸逃脫后，為了報復就成了專門搶劫西班牙商船的海盜。1577年，德雷克在躲避西班牙軍艦追捕時，無意間發(fā)現(xiàn)了這一海峽。這一發(fā)現(xiàn)，為英國找到了一條不需要經過麥哲倫海峽進入太平洋的新航道。從此，該海峽就以其發(fā)現(xiàn)者———英國的弗朗西斯·德雷克命名。

巴拿馬運河開通之后，德雷克海峽運輸航道的作用日漸式微。然而，隨著南極大陸對人類未來的生存與發(fā)展的關系越來越重要，世界各國對南極的關注也與日俱增，紛紛赴南極進行科學考察與探險。德雷克海峽，這條從南美洲進入南極洲的最近海路、眾多國家赴南極科考的必經之路，也因此被賦予新的戰(zhàn)略意義?？梢灶A見，隨著人類對南極大陸科考與開發(fā)的深入，德雷克海峽的戰(zhàn)略地位必將得到進一步提高。

德雷克海峽-氣候環(huán)境

德雷克海峽

地質資料表明，德雷克通道在中周期和長周期的氣候變化中起決定性的作用。德雷克海峽中的海冰進退關系重大，一個可能的模式是：冰進導致德雷克海峽水流通量減少水位增高，部分受阻水流北上，加強秘魯寒流，使東太平洋表面海水變冷，加強沃克環(huán)流，引發(fā)拉尼娜冷事件，增強赤道太平洋熱流與南極環(huán)流(即西風漂流)的熱交換，增溫的南極環(huán)流使德雷克海峽冰退；冰退導致德雷克海峽水流通量增加水位降低，部分本應北上的水流轉而進入德雷克海峽，使秘魯寒流變弱，使東太平洋表面海水變暖，減弱沃克環(huán)流，使堆積在太平洋西部的暖水東流，引發(fā)厄爾尼諾現(xiàn)象，減弱赤道太平洋熱流與南極環(huán)流的熱交換，降溫的南極環(huán)流使德雷克海峽冰進。東西太平洋海平面的反向升降和兩極冰蓋的消長將引起強烈的火山地震活動和大洋地殼蹺蹺板運動。

由于冬季海冰偏少，季節(jié)變化比較小；若夏季海冰偏少，則冬季海冰偏多，季節(jié)變化比較大。其原因是，夏季海冰偏多，德雷克海峽水流通量變小，秘魯寒流增強，導致向極熱輸送增多，使德雷克海峽逐漸變暖和冬季海冰偏少；夏季海冰偏少，德雷克海峽水流通量變大，秘魯寒流減弱，導致向極熱輸送減少，使德雷克海峽逐漸變冷和冬季海冰偏多。這種一年周期的冷熱循環(huán)證實了德雷克海峽的海冰進退是全球氣候冷暖的調控器，并引起相應的陸海地殼均衡運動。這就是德雷克海峽的海冰變化調控厄爾尼諾事件的機制，我們稱之為德雷克海峽海冰的氣候開關效應。

2005年2月德雷克海峽的最低溫度記錄，將使海冰面積增加，減弱南極環(huán)流，增強秘魯寒流，使赤道東太平洋海溫降低。這是2004年9月-2005年2月弱厄爾尼諾事件突然中斷的原因。2005年5月以后，赤道東太平洋海溫不斷減低，2005年末可能發(fā)生拉尼娜事件。這一預測已經得到證實。

德雷克海峽-開關效應

德雷克海峽

對來自NOAA衛(wèi)星資料（高級甚高分辨雷達）南極地表1982---2004年溫度趨勢圖的分析結果表明，南極極區(qū)地表溫度的趨勢為冷，而南極半島區(qū)的趨勢突出地偏暖。以上說的“地表溫度”是指南極陸地表面幾毫米和海面的，而不是南極地區(qū)大氣的溫度。對南極極區(qū)的趨勢為冷的一個可能的解釋是，南極四周海水溫度偏暖，造成在南極大陸內陸有更多的降雪，從而使南極的高地區(qū)域變冷。另一個可能的解釋是臭氧的減少。通常臭氧在極地平流層吸收紫外線使平流層增溫，但是臭氧的減少使極地平流層趨于變冷，從而增強極地旋渦。它形成的繞極區(qū)的強風就像一堵大氣柵欄，擋住了來自南極海岸的較暖空氣向南極內陸移動。形成強極地旋渦是南極內陸冷趨勢的一種解釋。實際上，更科學的解釋是南極大陸周邊的海洋繞極環(huán)流作用。南極半島變暖使海冰大量融化，擴大了德雷克海峽通道，拓寬了繞南極環(huán)流，并隔斷了對南極洲的向極熱輸送，因而使南極極區(qū)變冷。

德雷克海峽海冰開關效應與赤道東太平洋海溫變化，中始新世和早漸新世之間的總的溫度下降，在整個新生代都是最急劇的。這種下降被認為由如下原因引起：

1、德雷克通道和塔斯馬尼亞以南的通道開始為全球循環(huán)和氣候上隔離的環(huán)極流打開了通路；

德雷克海峽

2、由于澳大利亞向新幾內亞向北移動，吸熱的赤道水面積縮小；

3、特提斯海關閉，不能使赤道環(huán)流通過。德雷克通道的打通可能形成了環(huán)極流，并隔斷了對南極洲的向極熱輸送，因而產生了冰架和冷的底水。同理，德雷克海峽被擴展的南極冰蓋封閉，導致氣候上隔離的環(huán)極西風漂流帶的消失，加強赤道熱流向兩極的輸送，使擴展冰蓋趨于消失。這是南極冰蓋不能擴展成南半球大冰川的一個重要原因。

南極海冰季節(jié)性變化幅度較大。海冰凈冰面積在2月最小，為2.3×106km2，在9月最大，為15.4×106km2，最大值約是最小值的6.5倍。南極海冰的長期趨勢變化從70年代到90年代海冰有兩個突變，一次發(fā)生在1975年底1976年(厄爾尼諾年)初，海冰由偏多迅速轉變?yōu)槠?，另一次發(fā)生在1988年(拉尼娜年)，是海冰由偏少緩慢轉向偏多。海冰減少與厄爾尼諾有很好的對應關系。南太平洋低緯度的海溫，歷年在3月附近為最暖，9月附近為最冷。1973年南半球冬季海冰的范圍比夏季大大擴展；最小的出現(xiàn)在2月10日，最大的出現(xiàn)在7月16日(與9月出現(xiàn)最大值的一般情況相比是特殊的異?，F(xiàn)象)。與其相關的是，1972年4月~1973年2月是厄爾尼諾事件時期，1973年6月~1974年4月是拉尼那事件時期。對比兩者的變化趨勢可以看出，南極海冰和南太平洋的海溫具有明顯的相關性，即德雷克海峽冰凍線的季節(jié)性北移，關閉了德雷克海峽的”海冰開關”，導致秘魯寒流的對應增強，是拉尼那事件發(fā)生和秘魯沿海表層水季節(jié)性降溫的主要原因。