在地表，洋流主要由四个因素驱动——风、太阳辐射、引力和地球自转。所有这些因素都是相互关联的。太阳的辐射创造了盛行的风模式，推动海水聚集在山丘和山谷。重力把水从山丘拉向山谷，而地球的自转控制着水的流动。

太阳能和风能

风是推动水在全球范围内流动的主要力量。当空气在海洋表面移动时，它通过摩擦(两种接触物质在彼此上方移动时产生的阻力)拉住了最上层的海水。表面洋流是由全球范围内始终如一的风型驱动的，比如急流。这些风模式(对流细胞)是由太阳照射地球并产生热量而产生的。

太阳的辐射在赤道最强，离两极越近就会消散。这种热量的不均匀分布导致空气流动。赤道上空的热空气上升并远离赤道。同样地，来自两极的冷空气下沉并向赤道移动。来自赤道的热空气和来自两极的冷空气相互碰撞，在特定纬度线上形成了高压和低压区域。从直觉上讲，热空气和冷空气会在赤道和北极或南极的中间相遇，然而，事实确实如此复杂得多．地球自转、地球与轴线倾斜以及北半球大部分大陆的位置，这些因素结合在一起，形成了将每个半球划分为三种不同风型或环流单元的压力系统。

在北半球，最北的系统——极地大气圈，沿着60度纬度线将空气吹向西南方向的一个低压区。中间的系统，法雷尔细胞，持续向东北方向吹，朝向同样的60度的低气压。而最南部的系统，哈德利环流，持续地将空气吹向西南方向，使其流向赤道附近的低气压区。其结果是全球盛行风的模式，而正是这种持续的风影响着海洋。

虽然看起来海洋是一个平坦的表面，但现实是它是一系列的山丘和山谷。在风产生的洋流汇合的地方，海水被推动而形成一个小山丘。同样地，在风辐散的地方，海水呈轻微的低气压下降。

重力和地球的旋转

风把水推进高压山，留下低压谷。因为水是一种液体，它喜欢停留在一个水平高度，这就造成了一种不稳定的情况。在重力的作用下，海水从高压建筑区向低压山谷移动。

但是，当水从山丘流到山谷时，它的运动轨迹是弯曲的，而不是直线。这种弯曲是地球绕轴自转的结果。

在地球上，长途距离直线的运动比它看起来更难。这是因为地球正在不断旋转，这意味着其表面上的每个物体都以地球在其轴上旋转的速度移动。从我们的角度来看，静止物体就是这样的，难以捉摸。实际上，他们在地球赤道上以大约1000英里（1600 km / hr）的速度搅打。正是鞭打，旋转运动，影响任何物体的运动不与行星表面直接接触，直接出现轨迹实际上弯曲。它也影响了海洋电流的运动。科学家指的是这种弯曲的科里奥利效应．

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这是最容易理解的现象，当想到旅行在北方或南方的方向。因为地球是本质上是一个球体因为地球以恒定的速度自转，而赤道是沿球体最宽的部分运行的，所以任何靠近地球赤道的物体都将以最快的速度运行，任何在那里的物体都必须一次绕地球的圆周运动。当你越来越接近两极，在一个旋转的距离逐渐缩小，直到它在两极达到零。因此，表面上的物体越接近极点，其旋转速度就会逐渐变慢。

但是离开地球表面，让你与脚下的土地保持同步的锚就会消失。任何运动的物体(飞机、船、热气球、水)都将以其起飞地点的旋转速度开始运动。如果它向北或向南移动，它下面的地面将以不同的速度移动。从赤道向北走，你脚下的地面会慢慢转慢。这导致一个物体试图以直线运动，在北半球转向右，在南半球转向左相对于运动的方向。

理解旋转的地球是如何影响向西或向东的运动有点棘手。想象一根弹力绳一端系着一个球，另一端系着一个锚点。球绕着锚旋转得越快，弹性拉伸越多，球离中心点的距离也越远。在地球上运动的物体也会以同样的方式运动。如果物体沿地球自转的方向向东移动，那么它绕地轴的运动速度就比它被固定时要快——因此，这个物体想要离开地轴。这个物体仍然受到重力的束缚，它通过向赤道移动来实现这一目标，赤道是地球上距离地轴最远的地方。向西移动，与地球旋转的方向相反，现在这个物体的旋转速度比地球表面慢，所以它想要向地轴移动。它通过向极点移动来做到这一点。这再次表现为北半球向右弯曲，而南半球向左弯曲。

沿地球表面移动的水也受科里奥利效应，这导致移动水在上述相同方向上弯曲。在北半球，地表水曲线向右和南半球，它弯曲到它被迫移动的方向左侧。

旋转旋转

地球自转也是洋流圆周运动的原因。地球上有5个主要的环流——扩张的洋流横跨整个海洋。北大西洋、南大西洋、北太平洋、南太平洋和印度洋都有环流。与地表水类似，北部环流顺时针旋转(向右)，而南部环流逆时针旋转(向左)。

环流中心是海洋中相对平静的区域。马尾藻海，以其广阔的漂浮马尾藻海藻而闻名，存在于北大西洋环流中，是唯一没有陆地边界的海洋。今天，环流也是海洋塑料和垃圾聚集的地方。最著名的一个是大太平洋垃圾带，但所有五个陀螺都是塑料积累的中心。

埃克曼输送

吹过海洋的风会带动海洋下面的水，但不是你想象的那样。科里奥利效应是地球绕其轴旋转所产生的表观力，它会影响水的运动，包括风引起的运动。回想一下，科里奥利使运动物体的轨迹向右或向左转向，这取决于它所在的半球。但在这种情况下，海洋的三维性质决定了水的整体运动方向。吹过水面的风会使水下的海水移动平均垂直方向向着风的方向。

当风吹过水面时，两者之间的摩擦推动水向前。正如我们所知，当水(和其他物体)穿过地球表面时，会由于科里奥利效应而发生弯曲。最上面的一层水会偏离风向约45度。为简单起见，我们将假设这种情况发生在北半球，所有的运动都向右弯曲。当顶层的水开始移动时，它会反过来拉动下面的水层，就像风一样。现在，第二层水层开始移动，它稍微向上面一层的右侧移动。当你从水面向下移动时，这种效果会一层一层地持续下去，在流动的水中产生螺旋效应。

除了方向上的改变，每个连续向下的层都损失了能量并以较慢的速度移动。摩擦力导致水移动，但阻力阻碍了这种移动，所以当我们从顶层到下一层时，一些能量损失了。当考虑到螺旋下方的所有层时，水的净方向与风的方向是垂直的。

海洋在水下深处由一股巨大的环流连接。这种行星洋流模式，叫做全球输送带在美国，水慢慢地绕着地球转——花了1000年的时间才形成一个完整的循环。它是由水温和盐度的变化驱动的，这一特征使得科学家们将洋流作为热盐环流的一个例子。

热量和盐都有助于海水的密度。Saltier和较冷的水比较少的咸水（或更新）更加沉重，更温暖的水。全球各地有海洋水的热量和咸味（以及因此，其密度）变化的区域。这些领域中最重要的是北大西洋。

由于来自赤道的温暖大西洋水通过海湾溪流到达北部的冷极区，迅速冷却。这个地区也很冷，因为海洋水冻结，但只有水转向冰。随着水冻结，它留下了盐，导致周围的水变得咸味和咸味。冷，咸水然后沉入大海的群中。这是整个深水循环系统的主要驱动器，它在全球各地移动大量的水。冷却也发生在南极洲附近，但不是在北半球发生的极端情况。

另一个有大量水流入海洋深处的区域是地中海。在这个地区，蒸发是改变海水盐度的主要驱动力。当地中海的水蒸发时，就留下了盐。这种超咸的海水通过地中海的薄口流入大西洋，也就是众所周知的直布罗陀海峡。

当寒冷的咸水在全球循环并逐渐变暖时，它开始上升。“古老”的深水中充满了营养物质，这些营养物质是由上面富有生产力的表层水中的废物下沉而积累起来的。“老”水上升的地方是高产地区，因为它们含有充足的营养，并能获得阳光——这是光合作用的完美结合。

水流和改变

由于海洋循环受到温度变化驱动，因此地球气候的任何变化都可以显着改变系统。科学家担心全球变暖造成的熔化冰可能削弱全球传送带通过在北极加入额外的淡水。2018年的研究发现，大西洋课程的大型海洋目前称为大西洋经济倾斜流通，自400广告以来，强度下降了约15％，现在是是最弱的在1600年。讽刺的是，尽管全球气温总体上升，但北美和欧洲的许多地方可能因此变冷。

并非所有电流都发生在这种大规模。单个海滩可能有撕裂电流，对游泳者来说是危险的。RIP电流是强大的，狭窄的海水，从靠近海岸线到冲浪区外部延伸。它们在几乎任何海滩上都有突破的波浪，并充当“海的河流”，移动沙子，海洋生物和其他材料海上。当波浪打破的沿岸变化时，形成撕裂电流。特别地，撕裂电流倾向于在具有较小波破碎的区域中形成夹在更大波段区域之间的区域。当砂杆近岸存在差距时，这可能发生这种情况，从像码头或码头这样的结构，或者来自如何破坏的自然变化。

湍急的水流比奥运游泳选手游得还快，速度可达八英尺（2.4米）每秒。在这些速度下，撕裂电流可以容易地抑制游泳者试图返回岸边。专家们表示不试图对抗目前的游泳，而不是试图对抗它并与岸边平行游泳。有关更多安全提示访问美国国家海洋和大气管理局的安全指南．

电流与自然

肉眼看不见的，成千上万的微型动物搭便车在大洋公路上穿越大洋。这些叫做浮游动物的动物可以随心所欲地移动洋流．在美国东岸，最强大的洋流之一 -墨西哥湾流-正在把浮游动物从墨西哥湾，佛罗里达州的尖端，到马萨诸塞州的科德角，然后穿过北大西洋到欧洲。洋流使幼小的生物能够找到适合它们成长为成年动物的地方。

其他海洋生物利用漂浮的碎片搭乘洋流，比如海藻垫、树干，甚至塑料。他们利用这些避难所在危险的公海上生存。2011年海啸导致日本福岛第一核电站(Fukushima Daiichi)熔毁后，来自日本海岸的残骸开始冲刷北美西海岸，带来了超过280种日本物种。物种跨越海洋盆地的移动有助于维持物种范围内的种群数量。它还确保了一个种群内的遗传多样性，这是保持物种对疾病和环境灾害等困难的抵抗力和适应力的一个重要因素。

电流也会影响大型成年物种可以和想要去的地方的影响。乌龟和鲸鱼每年迁移到新英格兰海岸的乔治银行的丰富水域，这是一个富有成效的地方，因为温暖的水域从赤道带来了北方。

一系列波峰和低谷的波形。波峰是波浪的峰值高度，槽是最低的山谷。通过其波长（或两个顺序波峰或两个顺序槽之间的距离），波段（或者波长的时间之间的距离）来描述波，以及波长的波长（通过的波浪的数量）在给定的时间内通过固定位置）。当波浪行进时，它通过水，但是水几乎行驶，而是以圆周运动移动。

表面波

海面上的波浪通常是由风形成的。当风吹时，它通过摩擦传递能量。风越快，吹得越长，或者不间断地吹得越远，海浪就越大。因此，波浪的大小取决于风速、风的持续时间和吹过的区域(取风)。这种可变性导致了各种形状和大小的波浪。最小种类的波浪是涟漪，长不到1英尺。3米)高。最大的波浪发生在风可能影响的开阔水域。以大浪闻名的地方包括夏威夷的威美亚湾、毛伊岛的大白鲨、加州的马华力克斯、爱尔兰的穆拉格莫尔头和塔希提岛的茶湖浦。这些大浪点吸引着冲浪者，尽管偶尔也会出现海浪太大而无法冲浪的情况。一些最大的海浪是由像飓风这样的风暴产生的。2004年，飓风伊万(Ivan)造成的海浪平均高度约为60英尺(18米)，最大的海浪高达近100英尺(30.5米)。2019年，飓风多里安也创造了超过100英尺高的浪在北大西洋。

巨浪不仅仅发生在陆地附近。“超级巨浪,'在风暴期间可以形成，特别是大报告112英尺(34米)和70英尺(21米)异常浪——而且可能极其不可预测。对水手来说，它们就像一堵水墙。没有人确切知道是什么导致了异常涌浪的出现，但一些科学家认为，当不同的海浪相互加强时，异常涌浪往往就会形成。的许多最大的流氓波浪在北大西洋的北海有记录。其中一个在2013年被一个浮标记录下来，测量到62.3英尺(19米)，另一个昵称为“Draupner波是一个巨大的水84英尺（25.6米）高，在1995年的新年前夕越过天然气平台。

海啸

一个典型的海啸地震发生时，海底的构造板块发生滑动。板块的物理移动迫使海水上升，比平均海平面高出几米。然后这些能量通过海洋表面转化为水平能量。从一个单一的构造板块滑动，波向四面八方辐射远离地震。

当海啸到达海岸时，它与海底的接触就开始急剧减缓。当波浪的前端开始减缓时，剩下的部分就会在后面堆积起来，导致波浪的高度增加。虽然海啸波浪在深海中只有几英尺到几米高，但当它们在海岸上被迫减速时，是它们的速度和长波长导致了剧烈的高度变化。

海啸海浪的高度足以摧毁海滨社区有时超过66英尺(20米)．自2004年印度尼西亚巨型地震发生自1850多人以来，海啸造成了超过420,000人死亡，2011年海啸造成日本福岛核反应堆造成的损害继续造成严重破坏。虽然当发生地震时无法预测海啸，但海啸警告是广播的，并且可以通过全球浮标网络跟踪任何波浪 - 这款预警系统是必不可少的，因为海啸可以在每小时400英里（644 km / hr））。最高海啸波达到约1720英尺(524米)，一个巨大的地震和岩石滑坡的产物。当海浪拍打海岸时，据说会摧毁一切。

还有其他，通常更少的破坏性海啸波是由叫做meteotsunamis的天气系统引起的。这些海啸波具有与上述经典地震驱动的海啸具有相似的特征，但是它们通常沿着海洋的较小区域甚至很大的湖泊。Meteototsunamis通常由快速移动的风暴系统引起，并且在几个超过6英尺（2米）的情况下已经测量。2019年的研究发现，较小的Meteotsunami Waves击中美国东海岸一年多十多！

月球的引力导致水在地球最靠近月球的一侧和行星的另一侧膨胀。月球的引力对离它最近的地球一侧有更强的拉力，这使得海洋在那一侧隆起，而在行星的另一侧离心力这是由月球和地球互相绕行产生的，它们把海水吸了出来。离心力是将骑手们挤压到旋转嘉年华的外墙上的同一种力。

与此同时，地球继续旋转。在地球旋转的过程中，当地球表面在月球下面移动时，隆起的水与月球保持着一条直线。地球上的一个特定点将穿过两个隆起和两个山谷。当一个特定的地方在一个凸起的位置，它经历一个高潮。当一个特定的地方在一个山谷的位置，它经历了低潮。在一次行星自转(或一天)中，某一特定地点将同时经过两个凸起和两个山谷，这就是为什么我们一天会有两次高潮和两次低潮。但是，虽然地球完成一次自转需要24小时，但它还必须再旋转50分钟才能赶上绕地球运行的月球。这就是为什么高潮和低潮的时间每天都有细微的变化。

太阳在引起潮汐方面也起了一定的作用，它与月球的关系改变了对海洋的拉力。当太阳和月亮相互契合时，它们会加强彼此的引力，产生比正常情况更大的潮汐，称为春潮。当月球和太阳在地球的同一侧或正对着地球的另一侧时，就会发生这种情况。当太阳的引力与月球的引力成直角时，就会出现比通常情况小的潮差，称为小潮。太阳和月亮的两种力量相互抵消，产生了小潮。

大陆的干扰

如果地球是一个被水覆盖的球体，只有水能够在地球表面自由移动，一天内每个地点的两次潮汐将或多或少相同。但是大陆阻碍了水的流动，使得这个看似简单的日常循环变得更加复杂。由于大陆障碍，有些地方一天会出现两次高度或多或少相同的潮汐(称为半日潮)，有些地方则出现一次在一个高度，另一次在不同的高度(混合半日潮)。有些地方有太多的陆地干扰，他们一天只经历一次高潮和一次低潮(日潮汐)。

本地地理也会影响潮汐在位置的行为方式。与周围的沿海沿海的潮流相比，沿海群岛和入口周围的海岸可能会遇到延迟潮汐，因为水在通过受限制的水道漏斗中漏斗。

的潮间带这里是许多海洋生物的家园。这需要特别的的适应性过一种一半时间被太阳烤焦，另一半时间被水淹没的生活。此外，即将到来的潮汐还会不断受到海浪的冲击。尽管如此，这是一个物种繁盛的地方。有壳的软体动物，如长春花、肌肉和藤壶附着在岩石上，海星楔在缝隙中，螃蟹藏在海藻的叶子中。

赤潮

一个红潮这根本不是真正的潮汐，而是一个用来描述藻华的红色的术语。藻类是海洋系统不可或缺的一部分，但当它们被提供过量的营养物质时，它们的数量可能会激增，并窒息其他生物。藻类可能产生毒素，或者死亡、腐烂，而分解它们的细菌会吸收所有的氧气。藻类的大量生长对环境和人类都有害，这就是为什么科学家经常称它们为有害藻华或habs。

监测潮汐

潮汐运动是通过近岸水位计的网络来跟踪的，许多国家提供潮汐表和潮汐图的实时信息。可以追踪特定地点的潮汐，以预测潮汐的高度，即未来何时会出现低潮和高潮。芬迪湾在新斯科舍省，加拿大在地球上的任何地方都有最高的潮汐范围。潮汐范围为11英尺（3.5米）至53英尺（16米）并导致侵蚀，造成巨大的悬崖。这种侵蚀还将营养物释放到有助于支持海洋生物的水中。与潮汐相关联的电流称为洪流（进入潮汐）和潮流电流（传出潮汐）。对潮汐和潮流具有可靠的知识是对船舶航行很重要安全，对工程项目如潮汐和波的能量，以及计划去海边旅行。