地理環境
地貌
墨西哥灣 海灣沿岸曲折多灣，岸邊多沼澤、淺灘和紅樹林。海底有大陸架、大陸坡和深海平原。北岸有著名的密西西比河流入，把大量泥沙帶進海灣，形成了巨大的河口三角洲，密西西比河三角洲外還有水下沖積扇。沿海多沙質海岸，有沙嘴、沙洲、沙堤，沙堤與海岸間還形成一系列潟湖和小灣。在尤卡旦海峽，有一條海檻，位於海面下約1600米深，作為墨西哥灣和加勒比海的分界。
地質
墨西哥灣地形圖 墨西哥灣由幾個生態與地質區組成，其中主要為海岸地帶、大陸棚、大陸坡和深海平原。海岸地帶有潮沼、沙灘、紅樹林地區，以及許多海灣、三角灣和潟湖。大陸棚在墨西哥灣邊緣的周圍形成一系列幾乎連續不斷的階地；寬度由最寬的320公里(200里)以上到最窄的約40公里(25里)不等。佛羅里達西海岸和猶加敦半島外面的大陸棚為主要由碳酸鹽類物質構成的一個廣闊區域。大陸棚的其餘部分則為砂礫、泥沙和黏土的沉積物。在大陸棚和向下延伸直到深海平原的大陸坡上，在不同的深度埋藏著許多鹽丘；而在經濟上十分重要的石油和天然氣蘊藏與這些鹽丘有關。構成海灣底部的深海平原的中部為一大三角形地區，其面對佛羅里達和猶加敦半島的邊緣是陡峭的斷層，而北部和西部則是較為平緩的斜坡。該海盆異常平坦，其傾斜度每2,440米(8,000尺)只有約0.3米(1尺)。墨西哥灣最深處位於墨西哥海盆(錫格斯比海溝〔Sigsbee Deep〕)，在海平面以下5,203米(17,070遲)。從海盆的底部升起許多錫格斯比海丘，其中有些高達400米(1,300尺)，這些海丘是埋藏著鹽丘的地表顯示方式。
氣候特徵
墨西哥灣位於熱帶和亞熱帶，高溫多雨，降水量多。8月份氣溫最高，可達28℃以上；2月氣溫最低，北部約12℃，南部達22℃。冬季常有偏北大風，夏季常遭颱風襲擊。降水量多，年平均達1500毫米左右。灣內暖水從佛羅里達海峽流出，成為墨西哥暖流的重要源地。
墨西哥的尤卡坦半島和美國的佛羅里達半島環抱海灣灣口，古巴島伸居灣口中部，把灣口分為佛羅里達海峽和尤卡坦海峽，成為墨西哥灣連線大西洋和加勒比海的水道，在航運貿易、戰略上具有重要意義。海灣大陸架較寬，除西側較窄外，一般都在200～280千米。北部和西北部大陸架上蘊藏著豐富的石油和天然氣資源，業已開採。海灣表層水溫較高，比同緯度大西洋的水溫高2～3℃，海水鹽度為36～36.9。加勒比海暖流穿過尤卡坦海峽流入墨西哥灣中形成順時針洋流，從佛羅里達海峽流出進入大西洋，成為灣流的起始段。墨西哥灣沿岸有休斯敦、紐奧良、坦帕、坦皮科、哈瓦那等重要港口。
墨西哥灣地區的氣候有熱帶和亞熱帶之不同。特別應該一提的是幾乎每年都侵襲這一地區且常常是災難性的颶風(熱帶氣鏇)。颶風季從6月1日開始，一直延續到11月30日。在此期間，氣象條件和海洋環境都有助於在墨西哥灣的任何地方生成颶風。破壞性特別巨大的颶風有1900年侵襲德克薩斯州加爾維斯敦(Galveston)的颶風和2005年侵襲紐奧良及其附近的颶風。在颶風季的那段時間內，北大西洋生成的颶風也可能穿過墨西哥灣，並且往往在此得到加強。
水文特徵
墨西哥灣的東南部有像河一樣的海流流過，是北大西洋灣流的主要來源；也是使海洋的水流經海灣的主要洋流。加勒比海的水經由猶加敦海峽流入墨西哥灣，海峽的海底形成一個在水面下1.6公里(1哩)的海底山脊(兩個海盆之間的水下脊)，這股水流然後沿順時針方向經由佛羅里達海峽流出。被稱作環流(loop kulrents)的曲流水體從主流中脫離出來，也按順時針方向流動，流至灣的東北部。這些環流有著季節性變化和年度變化。墨西哥灣西部的海流模式則輪廓不太分明。那裡的海流都相對較弱，其強度隨季節和地點之不同而變化。灣內大陸棚上和沿海的海水在流向和速度上有著極端的變化，此處海流的季節性變化和年度變化不但受制於主要的環流模式，而且受盛行風向變化的影響。，流入墨西哥灣各河流的陸地流域總面積約為海灣面積的兩倍。灣內各處海水的鹽度差別很大。灣內廣闊水域的鹽度與北大西洋類似，約為36。不過，沿岸海水的鹽度比率，在一年內各個時期變化極大，尤其是在密西西比河口廣大的三角洲附近。每當密西西比河的流量最大之時，遠至離岸30～50公里(20～30哩)的範圍內，其鹽度低達14～20。
海灣表層水溫較高，夏季最熱月為29℃，冬季最冷月為20～24℃，比同緯度大西洋的水溫高2～3℃，這是海灣地處熱帶和副熱帶、深居內陸以及赤道暖流流入的結果。2月海面溫度由北部的18℃(64℉)到猶加敦岸外的24℃(76℉)不等。在夏季，海面溫度曾被測到32℃(90℉)左右，但通常有著和2月幾乎一樣的差異。猶加敦海峽北部附近的水底溫度約為6℃(43℉)。等溫層(恆溫的海水錶層)的厚度，隨季節和當地環境以及地點之不同，由1～150公尺(3～500呎)不等。潮差很小，在大多數地方小於2呎；一般說來，只產生全日潮──即每個潮汐日(24小時又50分)為一個高潮期和一個低潮期。墨西哥灣的潮汐，是每天一漲一落的全日潮；潮差一般很小，只有在颱風季節，潮水受颱風的驅趕，引起海水陡升，成為風暴潮，水位有時高達5米，會對沿岸窪地造成威脅，特別是灣北岸的風暴潮較多。
沿岸主要港口（自北向南，逆時針方向 ）
美國：科珀斯克里斯蒂、加爾維斯敦、 休斯頓、博蒙特、 紐奧良、格爾夫波特、莫比爾、彭薩科拉、坦帕、聖彼德斯堡、邁爾斯堡
古巴：卡德納斯、巴拉德羅、馬坦薩斯、 哈瓦那
墨西哥：坎昆、梅里達、坎佩切、夸察夸爾科斯、 韋拉克魯斯、坦皮科
墨西哥灣暖流
墨西哥灣匯聚了北赤道洋流和南赤道洋流的一部分，同時接納了被信風不斷驅趕而來的大西洋暖水，加勒比海暖流還穿過尤卡坦海峽流入墨西哥灣中形成順時針洋流，使灣內水位比附近海面高得多，海灣變成一個巨大的熱水庫。海水從佛羅里達海峽流出進入大西洋，成為灣流的起始段。墨西哥灣暖流是世界第一大暖流，它攜帶的熱水水量是世界所有河流總量的120倍。據估計，墨西哥灣暖流每年向西北歐海岸輸送的熱量，每公里約相當於燃燒600萬噸煤炭所放出的熱量，使西北歐地區的氣候變得溫暖濕潤，冬無嚴寒。20世紀初，海洋學家認為大西洋西部墨西哥灣暖流讓大西洋東岸的歐洲比大西洋西海岸的美洲的動態高15度左右——但後來被當今的科學家證實，這個理論是錯誤的。
墨西哥灣暖流由北赤道暖流及蓋亞那暖流匯聚於加勒比海和墨西哥灣後，經佛羅里達海峽流出，稱佛羅里達暖流。它與東南來的安的列斯暖流匯合後稱墨西哥灣暖流，沿北美大陸架北上，在美國東海岸的哈特勒斯角附近偏向東北方向流，在北緯45°的紐芬蘭淺灘外緣，因受盛行西風影響而拆向東流，並在西經40°附近改稱北大西洋暖流。廣義的灣流系指從墨西哥灣開始，沿北美洲東岸北上，再向東橫貫大西洋至歐洲西北沿岸，最後穿過挪威海進入北冰洋的暖流系統。海洋學中的灣流系統一般分為3部分，其中灣流僅指從哈特勒斯角至紐芬蘭淺灘流勢最盛的一段；此段以南稱起始段，以東為延續段。灣流具有流速強、流量大、流幅狹窄、流路蜿蜒、流域廣闊、高溫、高鹽、透明度大等特徵。在哈特勒斯角附近，流幅達110～120公里，厚度700～800米，表層水溫25～26℃，鹽度36.2～36.4‰，流量8200萬立方米/秒。灣流表層水溫具有較明顯的季節變化，且與季風強弱有密切關係，並對北美洲氣候影響顯著。
規模
墨西哥灣暖流規模十分巨大，它寬100多千米，深700米，總流量每秒7400萬到9300萬立方米，流動速度最快時每小時9.5千米，200米深處流動速度約每小時4000米。總流量大約相當於所有河流徑流量的20倍。灣流水溫很高，特別是冬季，比周圍的海水高出8℃。剛出海灣時，水溫高達27～28℃，它散發的熱量相當於北大西洋所獲得的太陽光熱的1/5。它像一條巨大的、永不停息“暖水管”，攜帶著巨大的熱量，溫暖了所有經過地區的空氣，並在西風的吹送下，將熱量傳送到西歐和北歐沿海地區，使那裡成為暖濕的海洋性氣候。
成因
1．信風所引起的赤道海流在大西洋西側積聚海水，使加勒比海、墨西哥灣水位抬高所致
2．注入墨西哥灣的大河流（如密西西比河）將大量河水排入，引起水位抬高所致
3．高緯度海域與低緯度海域的巨大水團的密度差引起。灣流系統包括佛羅里達洋流，灣流和北大西洋暖流。狹義灣流指從美國東岸哈特勒斯角向東北至紐芬蘭淺灘的一段洋流，由佛羅里達暖流和安的列斯暖流匯合而成。灣流流量大，流速急、流幅窄，並有高溫高鹽、透明度大等特徵。灣流長約3700公里，表層寬100～150公里，深800米，最大流速2.5米/秒，表水年均溫和鹽度分別為25～26℃，36.2～36.5‰，流量高達每秒8200萬立方米，約等於世界河流流量總和的20倍。灣流在北緯45°紐芬蘭的東洋面折向東流、為北大西洋暖流。
4.墨西哥暖流頗具傳奇色彩。他起初是著名的北大西洋渦流，但那時只是一股漂流，而不是一股洋流，就像大西洋中部的一個鏇轉不停的巨大漩渦。漩渦裡面有片辦凝滯的水域，水域裡挾裹著成千上萬的條小魚和浮游生物，所以被稱為馬尾藻海，在早期的航海史上有著舉足輕重的作用。中世紀的水手堅信，航船一旦被信風吹進馬尾藻海，就會迷失方向，你的船會被綿延幾英里的馬尾藻纏住，船上的人都會在饑渴和飢餓中慢慢死去，只留下陰森恐怖的殘骸在萬里無雲的天空下沉浮到永遠，如同一塊無言的警告牌，警告那些褻瀆神靈的人。
影響
斯瓦爾巴德群島的科學城新奧勒松舉行的一次中外科學家聚會上，記者面對早年飛艇飛往北極的投影，請教在場的挪威和德國科學家：為什麼20世紀20年代的極地探險英雄們乘飛機或飛艇首征北極點，均從新奧勒松出發？他們一致認為應歸因於斯瓦爾巴德群島相對溫和的氣候條件以及距離北極點較近的獨特位置。顯然，人們在高緯度的斯瓦爾巴德群島開展生產、科研、教學等活動，無不得益於墨西哥灣暖流。正如當地人所說，斯島有寒冬，但是能接受。
墨西哥灣暖流是維持英國溫和氣候的關鍵。如果沒有來自大西洋中部的溫水，大不列顛群島氣溫將下降4至6攝氏度。墨西哥灣暖流是大西洋南歐豎直環流的一部分，由海平面風和海水密度差異驅動形成。
資源
生物
墨西哥灣魔鬼鰩躍出水面 墨西哥灣的海岸是水禽和濱鳥的主要棲息地。大群的燕鷗、鰹鳥、鵜鶘和其他海鳥都在墨西哥灣的沿岸一帶、古巴以及近海島嶼上過冬。但這個地區很明顯缺少海洋哺乳動物，唯一具有重要性的加勒比海牛，其數量也正日益減少。
海灣的水中有大量魚類，特別是在沿大陸棚一帶。商業性捕魚具有極大的經濟重要性，約占美國總漁獲量的1/5。蝦、鮃鰈(比目魚)、紅鯛、鯔魚、牡蠣和蟹是人們食用的最重要商業性魚類。此外，捕撈的漁獲中有很大一部分是用來製成魚蛋白濃縮物，用作動物飼料；油鯡是供應這種漁獲的大宗。
礦物
墨西哥灣鑽井平台 墨西哥灣的淺大陸棚區蘊藏大量的石油和天然氣。1940年代以來，這些礦藏已經大量開發，占美國國內需求的很大一部分。近海油井的鑽探主要集中在德克薩斯州和路易斯安那州沿岸，以及墨西哥坎佩切灣(BayofKampeche)的水域。路易斯安那州岸外的大陸棚油井中還提取出硫。德克薩斯州的墨西哥灣沿海平原以及附近海灣和三角洲的淺海中還有大量牡蠣殼，可用作化學工業中碳酸鈣的原料和築路的材料。因為2010年4月20日“深水地平線”鑽井平台發生爆炸事故，導致原油泄漏致使墨西哥灣遭遇生態浩劫。截止當年6月份，肇事公司嘗試的各種漏油防堵方案基本以失敗告終，原油大量泄漏至海水中，墨西哥灣正在遭遇一場史無前例的災難，而這場災難或許不僅僅局限於當地的生態環境、旅遊等。
墨西哥灣的沿岸水域被廣泛用作游釣之地，尤其是釣紅鯛、比目魚和大海鰱。划船、游泳和戴水肺的潛水也都是很流行的娛樂活動。海灣沿岸已成為極受歡迎的旅遊地，尤其是在冬季。旅遊業主要是從第二次世界大戰以後開始發展，已成為地區經濟的重要一部分。此外，沿海地區(特別是佛羅里達)已發展出一些大型退休社區。
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墨西哥灣 2010年4月20日,"深水地平線"鑽井平台爆炸。造成11名工作人員在墨西哥灣漏油事件死亡，大約在36小時後沉入墨西哥灣。4月24日管道開始漏油。事態的嚴重程度遠超出之前的預計，白宮發言人5月1日宣布，總統歐巴馬將於2日前往墨西哥灣沿岸地區視察石油泄漏事故救災情況。專家警告說，如果漏油無法得到控制，後果將是“一場噩夢”。美國邁阿密大學研究人員1日說，衛星圖像顯示，墨西哥灣浮油麵積一天內擴大至少兩倍，4月29日浮油麵積接近8000平方公里，而到30日已達約9900平方公里，原油泄漏的速度遠超出預期。與此同時，美國海岸警衛隊和英國石油公司通過“燒油”和投放化學製劑分解石油等方法清除海面浮油，但效果甚微。
墨西哥灣漏油事件 2010年7月15日，英國石油公司高級副總裁肯特·韋爾斯在新聞發布會上說，工程人員當天下午2時半左右關閉了新控油罩三個閥門中的最後一個，再沒發現原油泄漏的跡象。他說：“我很高興，再沒有原油流入墨西哥灣。事實上，我非常激動。”英國石油公司是在對漏油油井進行“油井完整性測試”後宣布這一結果的。該公司於10日卸除了舊的控制漏油裝置，換上了新的控油罩。 英國石油公司租賃的“深水地平線”海上石油鑽井平台2010年4月20日在路易斯安那州附近的墨西哥灣水域發生爆炸並沉沒，導致了這場美國歷史上最嚴重的漏油事故。
環境保護
墨西哥灣漏油事件影響範圍大 自從哥倫布於1492年首先接觸到這個地區之後，西班牙的探險家們一批批來到這個海灣，並深入到北美洲的內陸。到1600年，人們已知曉這一地區的主要地理特徵，並在灣岸一帶建立一系列的城鎮、銀礦區和傳教團。20世紀以前，對海灣幾乎沒有做過什麼科學研究，但之後，墨西哥灣似乎成了一個巨大的自然實驗室。這個地區到處有重要的海洋研究中心，尤其是在德克薩斯、路易斯安那和佛羅里達。墨西哥灣以其海洋動植物的多樣性和眾多沿岸沙灘的動態變化而知名；而且由於有著豐富的石油儲量，使得地球物理學家和地震學家對墨西哥灣大陸棚的地層進行了程度或許比其他任何海盆都更深的研究。颶風與其他熱帶風暴的頻繁發生也使這裡成為眾多氣象學研究的焦點。
自1950年以來，美國人口模式的變化已經為海灣地區帶來數百萬新居民。人口的增長加大了對淡水的需求，且產生大量的污水和工業廢物(包括重金屬和多氯聯苯)，多數廢水就直接排入海灣的水裡，或經由河流間接注入灣內。近海鑽井會發生漏油情況，有時會污染海灘並毀滅海洋生物。然而，破壞性更大的則是美國和墨西哥許多地區的現代農耕方法，造成河流遭到數量驚人的化學殺蟲劑、除草劑和肥料的污染。紅藻的大量出現和缺氧地區的發生頻率、規模和持續期都增加了，這與注入海灣的大量磷酸鹽和氮息息相關，尤其是來自密西西比河的流出物。在路易斯安那州岸外，侵蝕和相關的海平面變化使沿海的大片濕地被淹沒；而污染、淤積和填塞更使海灣的大片紅樹林和許多珊瑚礁遭到破壞。
