概述

大洋傳送帶是一種全球性的溫度、鹽度循環系統。又稱為“溫鹽環流”和“熱鹽環流”。高鹽度的低溫海水在北大西洋北部下沉，自深海向南流動返回赤道，一直到達環南極。它在南大西洋、南印度洋及南太平洋上升至海水表層，流向北大西洋、印度洋及北太平洋，匯合成一支溫暖且鹽度低的洋流，自熱帶太平洋向西穿過印度洋，繞過非洲南部，最后到達大西洋一直向北，從而形成一個閉合的環流。其中，在北大西洋海域，海水表層向北，深層向南的傳送有著特別重要的意義，它不斷地將低緯度地區赤道附近的熱量和鹽度低的海水帶到中高緯度的海域，從而緩和了北半球中高緯度地區溫度的變化，維持著全球氣候系統的平衡。

大洋傳送帶是根據深部水體的年齡測定發現的。表層水與深層水大約每2000年圍繞地球循環一圈。 地質歷史中，大洋傳送帶流的變化可以引起如電影《后天》所描繪的環境巨變。

成因

在北大西洋，環流的表面暖水向北流而深海冷水向南流，造成凈熱量向北輸送。表面海水在位于高緯度的固定下沉區下沉。表面風對于100 米左右以下深度的海水環流所起的作用微乎其微，而海水溫度和鹽度的變化則足以使海水密度產生差異。 海水密度的差異使得產生了密度梯度，導致海流的形成。這種方式產生的海流流速非常慢（每年只有若干公里），只有通過特殊的手段才能發現這種海流，也就是通過把不同深度的水團的溫度、鹽度和氧含量表示在圖上，才能發現它的存在。圖為由Broecker最早提出的全球溫鹽環流輸送帶示意圖，其中的陰影部分表示海洋淺層較暖的、流回北大西洋的洋流，未加陰影的部分表示海洋深層冷而咸的、流出北大西洋的洋流。可見形成于北大西洋的冷水團在深層以西邊界流的形式向南流去，之后圍繞著南極繞極急流，部分和形成于威德爾海的南極底層水混合，流向太平洋和印度洋，在那里上翻穿過溫躍層達到上層海洋。 全球溫鹽環流輸送帶示意圖

重要性

溫鹽環流的重要性在于，它和大氣中著名的Hadley環流、Ferrel環流和極地環流等一起，構成了對于維持全球氣候系統的能量平衡至關重要的經向環流體系。眾所周知，對于全球氣候系統而言，熱帶存在輻射盈余，極地則存在輻射虧損，為保持整個系統的能量平衡，在低緯與高緯之間，必須存在強的經向能量輸送。以前人們認為，這種輸送作用主要通過大氣過程來實現。現在研究表明，海洋的極向熱輸送約占海氣耦合系統中極向熱輸送總量的50%，在北半球，它把低緯的熱量輸送到高緯，在50N附近（那里的海洋西邊界流最強）通過強烈的海氣熱交換，把大量的熱量輸送給大氣，再由大氣把能量向更高緯度輸送。海洋經向熱輸送強度的變化，將對全球氣候產生重要影響。在當前氣候中，大西洋是主要的向高緯度的熱輸送器。北大西洋灣流屬于暖水系環流，溫鹽環流屬于冷水系環流，冷、暖水在北大西洋高緯的轉換，向大氣釋放出大量的熱量。據估算，在24N處，大西洋的熱輸送為1.2PW，而該緯度上所有大洋的經向熱輸送總量為2.0PW，大氣的熱輸送總量為3.0PW。在北大西洋，向高緯的熱輸送以及冬季的熱釋放，可以補充年日射的25%，盛行西風帶將這些熱量帶至相臨大陸，使得北歐氣候溫暖。溫鹽環流活動的任何變化，都將給區域乃至全球氣候造成可觀的影響。