南極洲底層水(Antarctic bottom 海水)是南極海水深3000米之下低溫高密度的底層流動水體。南極底層水的水溫為0至-0.8°C,鹽度為 34.6‰至34.7‰,密度約為27.88。由于密度很大,一般沿深海底部流動,活動范圍可達太平洋的北緯50°、大西洋的北緯45°地區。
形成
南極底層水形成于鄰近南極大陸的海洋表層,特別是在威德爾海及羅斯海的冰沼湖(polynyas)內及冰架(ice shelf)下。在這些區域,海水冬天被強烈冷卻,溫度減低到最低值,終年約為-0.5℃。同時,由于海冰的形成,使得表層水含鹽量豐富,鹽度升高達34.66,從而使其密度大增。這些密度較高的水體遂向南極洲大陸邊緣(continental margin)底層流去,再下沉至海底,并沿海底向北傳布。南極洲底層水為在自由的海洋中密度最高的水,南極繞極水(Antarctic Circumpolar 海水,AACW)在1000至2000米深的地方壓上,而威德爾海底層水(Weddell Sea Bottom Water,WSBW)在其他地點壓上南極底層水。
流向
南極底層水呈扇形展開流入三大洋盆地,影響所及可達大西洋的40°N和太平洋的50°N,對各大洋的總熱量至關重要。大約三分一的南極底層水流向進入圭亞那合作共和國盆地(Guiana Basin),主要經由西經35度的赤度海溝(Equatorial Channel)的南半部。另外的水流則再循環,一部分流出東大西洋的羅曼什語海溝。在西經40度的圭亞那盆地,其斜度輪廓及強烈的東向深海西方邊界流(western boundary current)可能妨礙南極底層水向西流。因此,南極洲底層水只能夠在塞阿拉高地(Ceara Rise)的東面山坡轉向北流市。在西經44度,即塞阿拉高地的北方,在盆地內向西流。一大部分的南極底層水經過維瑪斷裂帶(Vema 斷裂 Zone)進入東大西洋。流出的水體由等量的流入水體予以補償,此即疊加其上向南流的繞極深層水。
作用
南極底層水對大洋盆地的地球化學過程、沉積物分布和地貌形態特征的形成起重要作用,特別是對深海水團的充氧作用、生物和沉積物的氧化作用、底部沉積物的侵蝕和不整合的形成、沉積物的再沉積和特殊海底地形的塑造、碳酸根和硅酸鹽的溶解以及錳結核沉積場所的形成過程均起重要作用。地質時期的南極底層水可能形成于中新世中期(14百萬年),在南極冰蓋形成時,太平洋、大西洋和印度洋廣大地區產生了中新世大規模的沉積間斷。
參考資料 >