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東京的天氣為什么這么熱

地球知識(shí)局 2023/2/27 22:48:00 責(zé)編:夢(mèng)澤

本文來(lái)自微信公眾號(hào):地球知識(shí)局 (ID:diqiuzhishiju),作者:小哲,校稿:辜漢膺 / 編輯:金槍魚

原文標(biāo)題:《東京,為什么這么熱?》

日本天保九年(1838 年)4 月 29 日,“長(zhǎng)者丸”載著大米從富山出發(fā),駛向大阪和新潟送貨。當(dāng)時(shí)德川幕府管轄的日本海岸線上來(lái)往著各種運(yùn)輸物資的船只。10 月上旬,“長(zhǎng)者丸”在船長(zhǎng)平四郎的帶領(lǐng)下滿載著北海道的海帶、連同在大阪采購(gòu)的棉花與糖準(zhǔn)備沿東線返航,由于天氣原因,船隊(duì)在仙臺(tái)短暫休息。

這批海帶包括了和當(dāng)時(shí)清政府走私的一部分

因此船隊(duì)返程時(shí)選擇繞遠(yuǎn),走東線以避開(kāi)監(jiān)管 ▼

等到 11 月 23 日天氣放晴啟航時(shí),船隊(duì)卻在駛離港口時(shí)遭遇強(qiáng)風(fēng),支撐著帆布的繩子突然斷了,失控的船只被強(qiáng)勁的洋流推向了外海,25 日中午,船員們絕望地發(fā)現(xiàn)最后一塊陸地金華山都消失在了水平線之后。

隨著漫長(zhǎng)而寒冷的冬季到來(lái),船上的米和水逐漸耗盡,幾名船員接連死去,人們只能靠海帶和雨水勉強(qiáng)維持著生活。1839 年 4 月,在海上漂泊了將近五個(gè)月后,“長(zhǎng)者丸”終于遇到了一艘名叫“詹姆斯?洛珀號(hào)”的捕鯨船,在奇裝異服的洋人幫助下,幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)最終返回日本。

從夏威夷獲救,被送到錫特卡

堪察加、鄂霍茨克、阿拉斯加

輾轉(zhuǎn)顛沛 5 年才重回日本 ▼

其實(shí)“長(zhǎng)者丸”出事的前后幾十年間,就有相當(dāng)多的記錄表明:在當(dāng)時(shí)處于閉關(guān)鎖國(guó)的江戶時(shí)代的日本,有許多遇難船只漂流到了阿拉斯加,而將這些船拽出封閉的日本之外、送往北太平洋的強(qiáng)勁洋流正是今天故事的主角:黑潮

世界名畫《神奈川沖浪里》畫的就是

英勇的船工們?yōu)榱松媾c黑潮進(jìn)行驚險(xiǎn)搏斗的場(chǎng)景

(圖:wikipedia)▼

黑色的潮水,無(wú)數(shù)波浪的弦

黑潮,其英文名 Kuroshio 來(lái)源于日語(yǔ)中黑潮的讀音,也稱日本暖流,為全球第二大洋流,僅次于墨西哥灣暖流。黑潮由南向北,將來(lái)自熱帶西太平洋的溫暖海水輸送至寒冷的高緯度海域。

由于黑潮內(nèi)所含的雜質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)鹽較少,陽(yáng)光穿透過(guò)水的表面后,較少被反射回水面,因此較其他正常海水的顏色深,遠(yuǎn)看為黑色,黑潮即得名于此。

金槍魚帶你看一天中不同時(shí)刻的黑潮海水

無(wú)濾鏡,是真的黑(攝于南黃海、東海)

橫屏滑動(dòng)觀看更佳)▼

黑潮起源于菲律賓群島的呂宋島以東海區(qū),北赤道暖流在這里受阻向北,主流沿臺(tái)灣島的東岸、琉球群島的西側(cè)向北、直達(dá)日本群島的東岸,在北緯 40° 附近與自鄂霍茨克海南下的親潮(又名千島寒流)相遇,在西風(fēng)吹送下折而向東,延伸成為北太平洋暖流,一路向東可到達(dá)美國(guó)西海岸。

可以記住這張圖,幫助你閱讀后面的內(nèi)容

也可以不記,因?yàn)樗€會(huì)出現(xiàn)

(來(lái)源:韓國(guó)水文海洋局)▼

當(dāng)黑潮主流從與那國(guó)海峽進(jìn)入東海后,在釣魚島附近分出一支,稱為臺(tái)灣暖流,向西北流入浙江近海,一路北上可達(dá)中國(guó)長(zhǎng)江口外。

在北緯 31° 附近,洋流在中國(guó)舟山群島附近與長(zhǎng)江入海徑流所形成的沿岸流以及南下的寒流相遇,形成明顯的鋒面,當(dāng)?shù)厝朔Q為“流隔”,也因此形成中國(guó)最大的舟山漁場(chǎng)。

由于長(zhǎng)江大量的泥沙輸入舟山附近的海域都是黃褐色的

而黑潮主流沿東海深溝流向東北,在日本九州島西南又分出一支,穿過(guò)對(duì)馬海峽進(jìn)入日本海,稱為對(duì)馬暖流。對(duì)馬暖流又于濟(jì)州島南邊分出一小支進(jìn)入黃海,稱為黃海暖流(又名西朝 鮮暖流)。

由于黃渤海半封閉的性質(zhì),此處的洋流情況較為復(fù)雜 ▼

黃海暖流大致沿東經(jīng) 124° 北上,然后通過(guò)渤海海峽流入渤海。這支海流呈現(xiàn)一個(gè)相對(duì)高溫和高鹽的水舌,從南黃海一直伸入到渤海,它對(duì)形勢(shì)封閉的渤海有重要的影響。

黃海暖流冬季較強(qiáng),夏季較弱,甚至消失。正是由于黃海暖流的影響,中國(guó)的秦皇島和葫蘆島等地成為中國(guó)北方著名的不凍港。

渤海的冬天或許會(huì)結(jié)冰,但阿那亞的潮汐漲落不停

黑潮的主流其實(shí)并非沿著東亞大陸邊緣流動(dòng),而是沿著東亞島弧流動(dòng),因此黑潮對(duì)位于島弧上的臺(tái)灣島、日本的影響也較東亞大陸顯著。然而黑潮的支流也可以延伸進(jìn)入東亞大陸的邊緣海,從而對(duì)大陸區(qū)域造成一定影響。

同黑潮干流一樣,黑潮近岸分支

也極大地影響了我國(guó)近岸生態(tài)

(底圖:ArcGIS Earth)▼

由于黑潮位于太平洋海盆的西側(cè)邊界,受地球自轉(zhuǎn)的強(qiáng)化作用下,表現(xiàn)出流速快、流幅窄、深度深的特點(diǎn),其平均寬度約 200 多公里,深約 400 米,流速最快可達(dá) 2-3 米每秒,平均流量每秒約 2200 萬(wàn)立方米,在日本四國(guó)島的潮岬外海測(cè)得海水流量可達(dá) 6500 萬(wàn)立方米每秒,約是世界流量最大的亞馬孫河流量的 360 倍。

而且由于黑潮來(lái)源于北赤道暖流,低緯度地區(qū)充足的太陽(yáng)輻射加熱作用,以及海水的大量蒸發(fā),又使得黑潮的水溫和鹽度均較高。

開(kāi)闊的水交換、溫暖的水域、充足的食物

黑潮的存在使得鯨鯊這樣的暖水魚也能出沒(méi)在日本

東亞氣候調(diào)節(jié)器

與北大西洋暖流北上溫暖了歐洲氣候類似,溫暖的黑潮同樣與當(dāng)?shù)氐臍夂蜿P(guān)系密切。黑潮年平均水溫約 24-26℃,冬季約為 18-24℃,夏季可達(dá) 22-30℃,較鄰近的黃海高 7-10℃,冬季更可高出 20℃。暖流加熱了附近空氣的同時(shí),也使得更多的水汽進(jìn)入了大氣。因此黑潮的環(huán)繞給日本帶來(lái)了溫暖濕潤(rùn)的氣候。

尤其是在黑潮與千島寒流交匯處

海水-大氣界面作用帶來(lái)的強(qiáng)降水

讓日本以北緯 40° 為界冷暖兩隔

中國(guó)的青島、上海分別與日本的東京、九州緯度相近,但氣候差異卻很大。當(dāng)青島人棉衣上身時(shí),東京人還穿著秋裝;當(dāng)上海落葉紛紛之時(shí),九州的亞熱帶植物依然綠意蔥蘢。

下次如果看到東京人在大冬天穿著裙子短褲,也不完全是因?yàn)樗麄兡秃钠焚|(zhì),更重要的是得益于黑潮,東京即使在 1 月平均氣溫也有 4-9℃。與之相對(duì),青島的 1 月平均氣溫則只有-3℃-2℃。

所以東京熱是有科學(xué)依據(jù)的

黑潮與大氣之間還有著更加復(fù)雜的關(guān)系。早在上世紀(jì) 70 年代,我國(guó)科學(xué)家就通過(guò)記錄黑潮位置的南北偏移與我國(guó)江淮流域和華北的旱澇情況,發(fā)現(xiàn)了二者有較強(qiáng)的相關(guān)性。

這是由于高溫的黑潮與北方相對(duì)低溫的海水之間存在著明顯的溫度差,形成了一條很強(qiáng)的海洋鋒區(qū)。而通過(guò)海洋與大氣間的相互作用,對(duì)冷暖空氣交界的大氣鋒區(qū)產(chǎn)生影響,而大氣鋒區(qū)就是帶來(lái)降水的雨帶。

當(dāng)黑潮更強(qiáng),溫度更高、能延伸至較北的位置時(shí),將會(huì)使得夏季西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度增強(qiáng),位置北移。跟隨北移的還有影響我國(guó)降水的雨帶,可能會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致華北地區(qū)降水偏多、江淮流域降水偏少。因此黑潮的海表溫度在天氣預(yù)報(bào)中可以作為我國(guó)夏季降水的預(yù)測(cè)因子。

同時(shí),黑潮延長(zhǎng)線海面溫度(SST)的子午振蕩線

與東亞夏季沿岸登陸臺(tái)風(fēng)的數(shù)量也顯著相關(guān)

臺(tái)風(fēng)“梅花”(圖:維基百科)▼

風(fēng)暴軸是指快速變化的大氣渦旋運(yùn)動(dòng)活動(dòng)最為強(qiáng)烈的區(qū)域,壽命大約在 2.5-6 天,許多氣旋與反氣旋都在這里生成與消亡。因此風(fēng)暴軸的位置也就深刻影響著局地的天氣變化,而且還通過(guò)影響大氣環(huán)流而對(duì)天氣及氣候變化產(chǎn)生影響。

在北半球存在有三個(gè)風(fēng)暴軸,北大西洋風(fēng)暴軸、北太平洋風(fēng)暴軸以及西伯利亞風(fēng)暴軸。而黑潮對(duì)大氣的強(qiáng)熱輸送作用可以對(duì)其中的北太平洋風(fēng)暴軸起到“錨定”的作用,從而深刻影響著東亞地區(qū)的天氣氣候變化。

黑潮在北太平洋流經(jīng)的地方與周圍冷水團(tuán)的交互作用

使得風(fēng)暴更易從沿線誕生

(來(lái)源:earth.nullschool.net)▼

岌岌可危的漁業(yè)勝地

黑潮的流速相當(dāng)?shù)目?,許多洄游性魚類借著黑潮的便車向北方前進(jìn),因此在黑潮流域中可捕捉到為數(shù)可觀的洄游性魚類,以及其他受這些魚類所吸引,過(guò)來(lái)覓食的大型魚類。

而在這些浩浩湯湯的洄游魚類大軍中,我們把在河川中出生和死亡、在海洋中成長(zhǎng)的洄游稱為溯河洄游,比如鮭魚;而在海洋中出生和死亡、在河川中成長(zhǎng)則稱為降河洄游,比如鰻魚。

鰻魚雖然平時(shí)都窩在洞里

但其實(shí)有著非常漂泊的一生

雖然人類捕食和烹飪鰻魚已經(jīng)有悠久的歷史,但它的生活史一直是個(gè)謎。在和鰻魚相處的千年之中,日本人也只是觀察到成年鰻魚在秋季悄無(wú)聲息地隱去,稚嫩的幼鰻又在來(lái)年春季回歸,中間的空白片段卻無(wú)人知曉。

在餐桌上頗受歡迎,催生了人類養(yǎng)殖鰻魚的執(zhí)念

想要人工繁育,就只有弄清楚整個(gè)生命史

直到 20 世紀(jì)末的 1991 年,日本東京大學(xué)海洋研究所的塚本勝巳才根據(jù)“白鳳丸”考察船的勘察結(jié)果初步確定鰻魚的產(chǎn)卵地與遷徙路線。最終在 2005 年科學(xué)家證實(shí)更詳細(xì)的位置應(yīng)當(dāng)在距日本 2000 公里外的馬里亞納群島西部海域,人們才真正還原了鰻魚一生的故事。

馬里亞納西部海域是所有日本鰻魚的產(chǎn)卵地

(來(lái)源:WWF)▼

鰻魚的生活史分為七個(gè)發(fā)育階段:卵、前期柳葉鰻、柳葉鰻、玻璃鰻、鰻線、黃鰻以及銀鰻。日本鰻在陸地河川中生長(zhǎng) 5-6 年到性成熟后,便從黃鰻階段變態(tài)為銀鰻,花半年時(shí)間洄游到相隔 5000 多公里的深海中產(chǎn)卵,體色的改變是為了適應(yīng)降河洄游產(chǎn)卵時(shí)的深海環(huán)境。

如果有必要,鰻魚其實(shí)可以很多彩

只是在深海里誰(shuí)都看不清誰(shuí)就隨便長(zhǎng)了

鰻魚在大洋區(qū)生產(chǎn),是因?yàn)槠浜K汃?,天敵少,子代活存率高。日本鰻每?9~11 月順流而下在太平洋馬里亞納群島西方海域產(chǎn)卵,一生中只產(chǎn)一次卵,產(chǎn)完卵后就在海底安然地結(jié)束其傳奇的一生。

用一生放蕩自由,最后為愛(ài)回家,鰻魚這輩子比誰(shuí)都強(qiáng)

孵化之后的前期柳葉鰻和柳葉鰻,體型側(cè)扁、狀如柳葉,非常適合海上的長(zhǎng)距離漂游,隨北赤道洋流由東往西漂,到了菲律賓東方海域后,借助著黑潮這條高速公路,以及黑潮的諸多分支將子代分散到中國(guó)大陸及臺(tái)灣島、韓國(guó)及日本等地的內(nèi)陸河川中生長(zhǎng)。

所以下次在吃鰻魚飯前,可以想想魚可是從上千公里借助黑潮跋涉而來(lái)的。

柳葉鰻:"我這一生走了很多彎路"(來(lái)源:Bilibili)▼

北海道漁場(chǎng)位于日本暖流與千島寒流交匯處,由于海水密度的差異,密度大的冷水下沉,密度小的暖水上升,使海水發(fā)生垂直攪動(dòng),把海底沉積的有機(jī)質(zhì)帶到海面,為魚類提供在豐富的餌料。

而且由于寒暖流交匯還將產(chǎn)生鋒面,這種“水障”在一定程度上也阻礙了非遷徙洄游魚類的流動(dòng)性,從而使北海道海區(qū)成為世界著名的漁場(chǎng)。其主要產(chǎn)魚類型包括了鮭魚、狹鱈、太平洋鯡魚、遠(yuǎn)東擬沙丁魚、秋刀魚等。

北海道漁場(chǎng),世界四大漁場(chǎng)之一

也是亞洲最著名的天然漁場(chǎng) ▼

但根據(jù) 2020 年 9 月北海道農(nóng)政事務(wù)所的漁業(yè)報(bào)告來(lái)看,由于過(guò)度捕撈、污染等問(wèn)題的存在,相比于上世紀(jì) 80-90 年代,北海道地區(qū)的主要魚種的海面漁獲產(chǎn)量均出現(xiàn)了不同程度的下降。

與北海道漁場(chǎng)同為“流隔”漁場(chǎng)的舟山漁場(chǎng)

就曾因?yàn)檫^(guò)度捕撈等問(wèn)題,一度導(dǎo)致東海“無(wú)魚可撈”

特別是在 2011 年日本東北太平洋地區(qū)發(fā)生里氏 9.0 級(jí)地震,繼而發(fā)生海嘯,該地震導(dǎo)致福島第一核電廠的放射性物質(zhì)泄漏到外部。

而在 2021 年 4 月,日本政府不顧各國(guó)的質(zhì)疑和反對(duì),正式?jīng)Q定將福島核電站上百萬(wàn)噸核污染水排入大海。這些放射性物質(zhì)將會(huì)沿著日本周邊的黑潮對(duì)這片漁場(chǎng)造成毀滅性的影響,更為嚴(yán)重的是這些放射性物質(zhì)會(huì)通過(guò)太平洋乃至全球的大洋環(huán)流,對(duì)整個(gè)地球的海洋生態(tài)環(huán)境造成影響。

事發(fā)后日本厚生勞動(dòng)省對(duì)福島的漁獲進(jìn)行放射性檢測(cè)

結(jié)果顯示樣品超過(guò)日本食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的整整 14

沿著東亞島弧的這股溫暖的洋流會(huì)對(duì)天氣、氣候、海洋生態(tài)乃至人類文明都產(chǎn)生深刻的影響。

而且其影響范圍將不止是東亞區(qū)域,還會(huì)通過(guò)地球系統(tǒng)中各種可能的復(fù)雜機(jī)制和作用擴(kuò)展到全球。而在如今全球變暖的大背景下,黑潮的響應(yīng)與狀態(tài)也將存在更多的不確定性。

唯一能確定的是 ——

人類對(duì)自然造的業(yè),最終都會(huì)加諸己身

(來(lái)源:GEOMAR)▼

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