海洋深处的洋流是怎么形成的（地球上周而复始的洋流）

自从人类学会造船，足迹开始踏上地球广袤的海洋之后，几百年来，地球海洋中的水流一直在指引着航海者，而且我们现在知道，在相当长的历史时间内，海洋里比较固定的海流，一直在塑造着地球的气候。这种有着固定的运行线路、有着比较固定的出现周期的海水流动，被人们称之为洋流。

那么，地球上的第一个洋流到底是如何产生的呢？估计很多人对这个问题都很感兴趣，说来话长，这还要从地球原始海洋的形成说起。

据科学家们推测，大约在 40 亿至 45 亿年前的这段时间内，地球上的原始海洋形成了。和现在地球上的海水所受到的作用力比较相似，那时候的海水其实也受到了外力的刺激，最为明显的就是风、地球自转、盐度差异、潮汐以及大气的温度。

夏威夷大学马诺分校的科学家有个比较形象的类比，说洋流就像一个较大水域中的河流一般，它们的大小不一，小的类似海滩附近的小水流，大的甚至能跨越海洋，从而产生就像陆地上蜿蜒曲折的巨大环流或者椭圆循环。

在目前地球上的洋流中，有一些的确能跨越不同的大洋，从一个大洋到另外一个大洋，比如在北大西洋环流中，水沿着赤道向西流动，在墨西哥湾流中向北流过美国东海岸，沿着北极向东流回，然后向南流过欧洲和非洲成为“金丝雀”洋流。

对于海水所受到的不同外力作用，所产生的持续性流动效果是不一样的。夏威夷大学地球物理与行星学研究所的教授詹姆斯，在这方面进行过相应的深入研究，他认为由太阳能驱动的风，引导的是洋流表层海水；由赤道和地球两极之间的温度和盐度差异所引发的循环，则为洋流的深层水流提供动力。温度和盐度差异在全球如果完成一个循环，可能至少需要上千年的时间。

此外，还有两种外力作用，一个是潮汐，另一个是自转。通常情况下，潮汐对洋流方向的影响不太大，毕竟潮汐的作用效果是让地球上的海水，发生整体性隆起或者回落，每当发生潮汐时，只会产生规模较小的水流。

而地球的自转，有一个巨大的作用，就是来“确定”洋流的方面。随着地球的自转，北半球的洋流顺时针运动，南半球的则是逆时针方向，这个现象产生的原因，可以用科里奥利效应来解释，只不过太过于复杂了，里面设计科里奥利力、埃克曼输送、重力分量、角动量守恒、深海盆地地形等等，这里就不细说了，反正就是在地球自转的影响下，以赤道为分界线，地球海洋的洋流，呈现南北半球旋转方向不一致的状态。

鉴于地球上第一批洋流出现时，势必也会受到和现代海洋所受到的外力作用相似，因此确定洋流出现的时间这个问题，可以归结为确定地球海洋诞生的时间。由于在地球的早期，整体温度比现在要高出很多，即使在形成海洋之后，赤道区域的温度也会更高，因此地球早期的温度梯度与现在大体相同，具备了形成洋流的基础条件。

从科学家们对地球历史的研究结果看，原始海洋出现的时间，保守估计在38亿年以前。后来，在2014年的时候，在西澳大利亚发现了古老的锆石晶体，里面包含了令人震惊的远古海水存在的证据，而且距离现在的时间大约在44亿年前，也就是地球形成后大约 1 亿年。

这个重大发现，将人类对远古海洋出现在地球的时间，又提前了不少，说明有可能在地球形成后才1亿年的时间里，我们地球就拥有了海洋。

当地球原始海洋形成以后，洋流应该是随之同步酝酿和推进的。只不过和现在的模式相比，原始海洋的流动方式会有所不同，最为显著的差异就是各大洲的位置发生了巨大的变化，而且在相当长的历史时期内，地球上的绝大部分陆地，都以连接在一起的超大陆形式存在，所以原始海洋的表面流路径，肯定和现在的大相径庭。

如果观察地球上大陆演变的进程，以十亿年为尺度来看，大陆和海洋的形态已经发生明显变化，两者相比根本无法进行辨认，因此洋流也将无法辨认。

但是如果以人类的时间尺度来看，就是说以百年尺度来计，那么洋流所发生的变化，无论是在循环周期，还是在移动路径上，似乎都是永恒的。

比如现在海洋中最强大的暖流－墨西哥湾暖流，经佛罗里达海峡沿着美国、加拿大东部海域向北，最后跨越北大西洋抵达北极海，这个暖流最时由本杰明·富兰克林在18世纪中叶发现并命名。不过，在8世纪的更早时间，维京人已经知道利用这个暖流，来加快他们的航海速度了，只是不知道这是洋流的功劳而已。