海流形成原因
風形成的海流海流形成之後，由於海水的連續性，在海水產生輻散或輻聚的地方，將導致升、降流的形成。
為了討論方便起見，也可根據海水受力情況及其成因等，從不同角度對海流分類和命名。例如，由風引起的海流稱為風海流或漂流，由溫鹽變化引起的稱為熱鹽環流；從受力情況分又有地轉流、慣性流等稱謂；考慮發生的區域不同又有海流、陸架流、赤道流、東西邊界流等。
描述海水運動的方法有兩種：一是拉格朗日方法，一是歐拉方法。前者是跟蹤水質點以描述它的時空變化，這種方法實現起來比較困難，但近代用漂流瓶以及中性浮子等追蹤流跡，可近似地了解流的變化規律。
通常多用歐拉方法來測量和描述海流，即在海洋中某些站點同時對海流進行觀測，依測量結果，用矢量表示海流的速度大小和方向，繪製流線圖來描述流場中速度的分布。如果流場不隨時間而變化，那么流線也就代表了水質點的運動軌跡。
風海流海洋中除了由引潮力引起的潮汐運動外，海水沿一定途徑的大規模流動。引起海流運動的因素可以是風，也可以是熱鹽效應造成的海水密度分布的不均勻性。前者表現為作用於海面的風應力，後者表現為海水中的水平壓強梯度力。加上地轉偏向力的作用，便造成海水既有水平流動，又有鉛直流動。由於海岸和海底的阻擋和摩擦作用，海流在近海岸和接近海底處的表現，和在開闊海洋上有很大的差別。
大洋中深度小於二三百米的表層為風漂流層，行星風系（見大氣運動的平衡狀態）作用在海面的風應力和水平湍流應力的合力，與地轉偏向力平衡後，便生成風漂流。行星風系風力的大小和方向，都隨緯度變化，導致海面海水的輻合和輻散。一方面，它使海水密度重新分布而出現水平壓強梯度力，當它和地轉偏向力平衡時，在相當厚的水平層中形成水平方向的地轉流；另一方面，在赤道地區的風漂流層底部，海水從次表層水中向上流動，或下降而流入次表層水中，形成了赤道地區的升降流。
大洋上的結冰、融冰、降水和蒸發等熱鹽效應，造成海水密度在大範圍海面分布不均勻，可使極地和高緯度某些海域表層生成高密度的海水，而下沉到深層和底層。在水平壓強梯度力的作用下,作水平方向的流動,並可通過中層水底部向上再流到表層，這就是大洋的熱鹽環流。
大洋表層生成的風漂流，構成大洋表層的風生環流。其中,位於低緯度和中緯度處的北赤道流和南赤道流,在大洋的西邊界處受海岸的阻擋，其主流便分別轉而向北和向南流動，由於科里奧利參量隨緯度的變化（β－效應）和水平湍流摩擦力的作用，形成流輻變窄、流速加大的大洋西向強化流（見大洋環流西向強化）。每年由赤道地區傳輸到地球的高緯地帶的熱量中，有一半是大洋西邊界西向強化流傳輸的。進入大洋上層的熱鹽環流，在北半球由於和大洋西向強化流的方向相同，使流速增大；但在南半球則因方向相反，流速減緩，故大洋環流西向強化現象不太顯著。
大洋表層風生環流在南半球的中緯度和高緯度地帶，由於沒有大陸海岸阻擋，形成了一支環繞南極大陸連續流動的南極繞極流。
在大洋的東部和近岸海域，當風力長期地、幾乎沿海岸平行地均勻吹刮時，一方面生成風漂流，發生海水的水平輻合和輻散，而出現上升流和下降流；另一方面因海水在近岸處積聚和流失而造成海面傾斜，發生水平壓強梯度力而產生沿岸流，就形成沿岸的升降流。
大洋西向強化流在北半球向北（南半球向南）流動，而後折向東流，至某特定地區時，流動開始不穩定，流軸在其平均位置附近便發生波狀的彎曲，出現海流彎曲(或蛇行)現象，最後形成環狀流而脫離母體，生成了中央分別為來自大陸架的冷水的冷流環和來自海洋內部的暖水的暖流環。這是一類具有中等尺度的中尺度渦。此外，在大洋的其他部分，由於海流的不穩定，也能形成其他種類的中尺度渦。這些中尺度渦集中了海洋中很大一部分能量，形成了疊加在大洋氣候式平均環流場之上的各種天氣式渦鏇，使大洋環流更加複雜。
在海洋的大陸架範圍或淺海處，由於海岸和海底摩擦顯著，加上潮流特彆強等因素，便形成頗為複雜的大陸架環流、淺內海環流、海峽海流等淺海海流。
海流按其水溫低於或高於所流經的海域的水溫，可分為寒流和暖流兩種,前者來自水溫低處,後者來自水溫高處。表層海流的水平流速從幾厘米/秒到 300厘米/秒，深處的水平流速則在10厘米/秒以下。鉛直流速很小,從幾厘米/天到幾十厘米/時。海流以流去的方向作為流向，恰和風向的定義相反。
海流對海洋中多種物理過程、化學過程、生物過程和地質過程，以及海洋上空的氣候和天氣的形成及變化，都有影響和制約的作用，故了解和掌握海流的規律、大尺度海-氣相互作用和長時期的氣候變化,對漁業、航運、排污和軍事等都有重要意義。
海流分類
海流按其水溫低於或高於所流經的海域的水溫，可分為寒流和暖流兩種，前者來自水溫低處，後者來自水溫高處。表層海流的水平流速從幾厘米/秒到300厘米/秒，深處的水平流速則在10厘米/秒以下。鉛直流速很小，從幾厘米/天到幾十厘米/時。海流以流去的方向作為流向，恰和風向的定義相反。
海流按其成因大致可分為以下幾類：
（1）、漂流：由風的拖曳效應形成的海流。
（2）、地轉流：在忽略湍流摩擦力作用的海洋中，海水水平壓強梯度力和水平地轉偏向力平衡時的穩定海流。
（3）、潮流：海洋潮汐在漲落的同時，還有周期性的水平流動，這種水平流動稱為潮流。
（4）、補償流：由另一海域的海水流來補充海水流失而形成的海流。有水平補償流和鉛直補償流
（5）、河川泄流：由於河川徑流的入海，在河口附近的海區所引起的海水流動稱為河川泄流。
（6）、裂流：海浪由外海向海岸傳播至波浪破碎帶破碎時產生的由岸向深水方向的海流。
（7）、順岸流：海浪由外海向海岸傳播至破碎帶破碎後產生的一支平行於海岸運動的海流。
海流作用
海流對海洋中多種物理過程、化學過程、生物過程和地質過程，以及海洋上空的氣候和天氣的形成及變化，都有影響和制約的作用：
1.暖流對沿岸氣候有增溫增濕作用，寒流對對沿岸氣候有降溫減濕作用。
2.寒暖流交匯的海區，海水受到擾動，可以講下層營養鹽類帶到表層，有利於魚類大量繁殖，為魚類提供誘餌；兩種海流還可以形成“水障”，阻礙魚類活動， 使得魚魚群集中，易於形成大規模漁場，如紐芬蘭漁場和日本北海道漁場；有些海區受離岸風影響，深層海水上涌把大量的營養物質帶到表層，從而形成漁場，如秘魯漁場。
3.海輪順海流航行可以節約燃料，加快速度。暖寒流相遇，往往形成海霧，對海上航行不利。此外，每海流從北極地區攜帶冰山南下，給海上航運造成較大威脅。
4.海流還可以把近海的污染物質攜帶到其他海域，有利於污染的擴散，加快淨化速度。但是，其他海域也可能因此受到污染，是污染範圍更大。
故了解和掌握海流的規律、大尺度海-氣相互作用和長時期的氣候變化，對漁業、航運、排污和軍事等都有重要意義。
海流能
磁力海流計海流能的能量與流速的平方和流量成正比。相對波浪而言，海流能的變化要平穩且有規律得多。潮流能隨潮汐的漲落每天兩次改變大小和方向。一般來說，最大流速在2m/s以上的水道，其海流能均有實際開發的價值。
全世界海流能的理論估算值約為10^8kW量級。利用中國沿海130個水道、航門的各種觀測及分析資料， 計算統計獲得中國沿海海流能的年平均功率理論值約為1.4X10^7kW。屬於世界上功率密度最大的地區之一，其中遼寧、山東、浙江、福建和台灣沿海的海流能較為豐富，不少水道的能量密度為15～30kW／m^2，具有良好的開發值。特別是浙江的舟山群島的金塘、龜山和西候門水道，平均功率密度在20kW／m2以上，開發環境和條件很好。
海流能的利用方式主要是發電，其原理和風力發電相似，幾乎任何一個風力發電裝置都可以改造成為海流能發電裝置。但由於海水的密度約為空氣的1000倍，且必須放置於水下，故海流發電存在著一系列的關鍵技術問題，包括安裝維護、電力輸送、防腐、海洋環境中的載荷與安全性能等。此外，海流發電裝置和風力發電裝置的固定形式和透平設計也有很大的不同。海流裝置可以安裝固定於海底，也可以安裝於浮體的底部，而浮體通過錨鏈固定於海上。海流中的透平設計也是一項關鍵技術。
海流發電
花環式海流發電站示意圖在所有的海流中，有一條規模十分巨大，堪稱海流中的“巨人”，這就是著名的美國墨西哥灣流。它寬60公里～80公里，厚700米，總流量達到7400萬立方米/秒～9300萬立方米/秒，比世界第二大海流——北太平洋上的黑潮要大將近1倍，比陸地上所有河流的總量則要超出80倍。若與我國的河流相比，它大約相當於長江流量的2600倍，或黃河的57000倍。墨西哥灣流與北大西洋海流和加那利海流共同作用後，調節西歐與北歐的氣候。
美國伍茲霍爾海洋研究所的研究人員指出，墨西哥灣流受到風力、地球自轉和朝向北極前進的熱量所驅使，所帶來的能量等同於美國發電能力的2000倍。若能成功利用這股強大的海流，驅動設定在海底的渦輪發電機，就足以產生相當10座核能發電廠的電能，供應佛羅里達州三分之一的電力需求。佛羅里達大西洋大學的研究人員計畫於幾個月內測試一座小型的渦輪發電機。
佛羅里達大西洋大學“海洋科技中心”的研究人員說：“佛羅里達是世界上發展海流發電的首選之地，因為這裡常年都有強大的海流。在這裡建立的海流發電廠可以全天候發電，一年到頭都可發電。”但是，由於海流發電相關技術還不成熟，不但建設電廠的經費無法估算，一些未知因素和可能造成的危險尚待克服。比如，海底運轉的渦輪機螺鏇槳有可能讓魚類和其他海洋生物致死。如果海流發電廠不能解決生態問題，它將會遭受動物愛好者的反對。
美國西岸的加利福尼亞海流不充沛，那裡的研究人員因而轉向海浪發電。加拿大一家電力公司將與北加州的電力公司合作，建造一座發電量達2000千瓦的“海浪發電農場”，預計於2012年竣工，屆時將供應600戶家庭用電，但電力公司希望最終可以提供3萬戶家庭的用電。
美國電力研究中心在一項報告中分析認為，海浪與潮汐發電將可滿足6.5%的電力需求。未來若是海流、海浪與潮汐發電技術純熟，將不失為沿海國家解決能源問題的福音。海洋發電的支持者表示，海洋發電即便不能解決所有的需求，但是非常值得考慮的一種低污染、取之不盡的能源來源。
在浩瀚的海洋上，奔騰著許多巨大的海流，它們在風和其它動力的推動下，循著一定的路線周而復始的運動著，其規模比起陸地上的巨江大川則要大出成千上萬倍。而所有的海流中，有一條規模十分巨大，堪稱海流中的“巨人”，這就是著名的墨西哥灣暖流，簡稱為灣流。
灣流的規模非常宏大。它寬60—80公里，厚700米，總流量達到7400萬到9300萬立方米/秒，比世界第二大海流——北太平洋上的黑潮要大將近1倍，比陸地上所有河流的總量則要超出80倍。若與我國的河流相比，它大約要相當於長江流量的2600倍，或黃河的57000倍。
世界海流列表
(一) 太平洋
太平洋表層海流分布示意圖北赤道暖流 大體沿北緯10°流動 25-75 0.9-2.8
台灣暖流（日本暖流，即黑潮） 沿台灣省東岸、日本群島南岸及東岸流動 25-75以上 0.9-2.8
北太平洋暖流 平行於北緯40°流動 25-75 0.9-1.9
阿拉斯加暖流 沿阿拉斯加灣岸流動 夏季25-50，冬季25-75 0.9-1.9
堪察加寒流（親潮） 沿堪察加半島東岸流動 25-75 ≤0.9
千島寒流（親潮） 沿千島群島東岸流動 25-75 ≤0.9
濱海寒流 沿蘇聯遠東區濱海邊區南部沿岸流動 夏季25-50，冬季25-75 ≤0.9
加利福尼亞寒流 沿北美洲西岸流動 ≤25 ≤0.9
赤道逆流（反赤道流，系暖流） 大體平等於北緯5°-8°流動 冬季25-75夏季25-75以上 0.9-2.8以上
棉蘭老暖流 沿菲律賓棉蘭老島東岸流動 25-75 0.9-2.8以上
南赤道暖流 沿赤道南側流動 25-75以上 0.9-2.8
東澳大利亞暖流 沿澳大利亞東岸流動 25-75 0.9-1.9
西風漂流（寒流） 平行於南緯45°-50°流動 25-50 0.9-1.9
合恩角寒流 沿火地島西南岸流動 25-75 0.9-1.9
秘魯寒流（洪堡德海流） 沿南美洲西岸流動 25-75 ≤0.9
埃爾.尼紐暖流 南美洲秘魯西北岸附近 —— 約1
(二) 大西洋
世界海流分布北赤道暖流 平行於北緯15°-20°流動 25-75以上 0.9-1.9
蓋亞那暖流 沿南美洲東北岸流動 25-75以上 0.9-2.8
加勒比海暖流 沿安的列斯群島往南 25-75以上 0.9-2.8以上
佛羅里達暖流 佛羅里達半島東南海域 ≥75 ≥2.8
安的列斯暖流 沿安的列斯群島往北 25-75以上 0.9-1.9
墨西哥灣暖流 (簡稱灣流) 沿北美洲東南岸往北到西經40°附近 25-75以上 0.9-2.8以上
北大西洋暖流 從西經40°附屬檔案往北到不列顛群島北岸 25-75 0.9-1.9
伊爾敏格爾暖流 冰島以南海域 25-75 <0.9
西格陵蘭暖流 沿格陵蘭島西南岸流動 25-75 0.9-1.9
拉布拉多寒流 沿加拿大拉布拉多半島東北岸流動 25-75 0.9-1.9
加那利寒流 沿非洲西北岸流動 25-75 0.9-1.9
赤道逆流（暖流） 沿平行於北緯5-10°流動 25-75 0.9-2.8
幾內亞暖流 沿非洲幾內亞灣岸流動 25-75以上 0.9-2.8以上
南赤道暖流 沿赤道南側流動 25-75以上 0.9-2.8
巴西暖流 沿南美大陸東南岸流動 25-75 0.9-1.9
合恩角寒流 沿南美洲南端流動 25-75 ≤0.9
馬爾維納斯(福克蘭)寒流 由馬爾維納斯（福克蘭）群島往北 25-75 0.9（冬季達1.9）
西風漂流（寒流） 平行於南緯42-48°流動 25-75 0.9-1.9
本格拉寒流 沿南部非洲西岸流動 25-75 0.9-1.9
厄加勒斯暖流 沿非洲大陸以南海域流動 25-75 0.9-2.8
(三) 印度洋
海流名稱 地 理 位 置 出現頻率 （％） 流速（公里/小時）
季風暖流 印度洋北部赤道以北海域 25-75以上 0.9-2.8
赤道逆流（暖流） 沿平等於南緯5°流動 25-75 0.9-1.9
南赤道逆流 沿平行於南緯10°-15°流動 25-75以上 0.9-2.8
索馬里暖流 沿索馬里半島沿岸流動 50-75以上 夏季0.9-2.8 冬季0.9-1.9
莫三比克暖流 沿莫三比克海峽的大陸沿岸流動 25-75以上 冬季0.9-2.8 夏季0.9-1.9
馬達加斯加暖流 沿馬達加斯加島東岸流動 25-75以上 0.9-1.9
厄加勒斯暖流 沿非洲大陸東南岸流動 25-75以上 0.9-2.8以上
西風漂流（寒流） 位於南緯40°-50°間 25-75 0.9-1.9
西澳大利亞寒流 沿澳大利亞西岸流動 25-75 ≤0.9
(四) 北冰洋
海流名稱 地 理 位 置 出現頻率 （％） 流速（公里/小時）
挪威暖流 沿挪威西岸流動 25-75 0.9-1.9
北角暖流 沿挪威北岸流動 ≤25 0.9-1.9
斯匹次卑爾根暖流 沿斯匹次卑爾根群島西南、西岸流動 25-75 0.9-1.9
北冰洋寒流 沿北冰洋北極地區大陸架流動 25-75 0.9-1.9
東格陵蘭寒流 沿格陵蘭島東岸流動 25-75 0.9-1.9
東冰島寒流 沿冰島東北岸流動 25-50 0.9-1.9
參考書目
1,增澤讓太郎:《海洋物理》Ⅱ,《海洋科學基礎講座》，日本東海大學出版會，東京，1974。
2,《海流原理》，科學出版社，北京，1966。
3，http://219.226.9.43/RESOURCE/CZ/CZDL/DLBL/DLTS0122/15364_SR.HTM
海洋百科（一）
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