海洋里溶解氧的初級分布是由氧的生物地球化學(xué)收支平衡來決定的。但是因在海洋中既有平流也有水平和鉛直方向上的渦動(dòng)擴(kuò)散，所以氧的最終分布是由生物地球化學(xué)過程和水的力學(xué)運(yùn)動(dòng)相疊加來決定的。
.jpg "海水力學(xué)運(yùn)動(dòng)對溶解氧分布的影響")
式中Da和D2分別為水平和鉛直方向上的渦動(dòng)擴(kuò)散系數(shù)，u，v，w分別為在x，y，z方向上的流速，f是因有機(jī)物氧化消耗氧的速率。在穩(wěn)定狀態(tài)下，w忽略不計(jì)，則上式變成：
根據(jù)在北緯38°，西經(jīng)148處溶解氧在鉛直方向上的實(shí)測值和σt，分別為25．0，25．5，26．0，26．5，27．0以及27．5的等密度面上溶解氧的水平分布（川本，1957），計(jì)算了溶解氧含量在水平和鉛直方向上的梯度及其二次微分。此外，在各個(gè)深度上水的流速假定為表2．10所列。作為水平和鉛直方向上的渦動(dòng)擴(kuò)散系數(shù)分別假定為5×108厘米2／秒和50厘米2／秒。由有機(jī)物所消耗的氧在100米深度處為2毫升／升·年，在1000米深度處為0．2毫升／升·年。把這些值代入（2．13）方程式，計(jì)算的結(jié)果示于表2．10，2．11，2．12，2．13。各表由此可知，水平方向平流的影響比起水平方向上的擴(kuò)散和生物的消耗來大得多。補(bǔ)償因平流而引起的氧含量變化的是鉛直方向的擴(kuò)散，據(jù)此，關(guān)于氧含量的連續(xù)性是存在的。表2．10 溶解氧的水平平流（38°N，148°E）
| 深度 | 流速 | u，v |
∂O/∂x |
∂O/∂y |
u·∂O/∂x | v·∂O/∂y | 計(jì) |
| （米） | （厘米／秒） | （厘米／秒） | （毫升／升·108厘米） | （毫升／升·108秒） | |||
|
300 400 500 600 800 1000 1100 1500 |
30 25 20 18 15 13 12 10 |
21（NW） 17 -14（SW） -13 -10 -9 -8 -7 |
-0.5 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 |
1.0 -1.2 -1.2 -1.1 -1.1 -1.0 -0.9 -0.9 |
-10 -1.7 1.4 1.3 1.0 0.9 0.8 0.7 |
21 20 17 14 11 9 7 6 |
11 18 18 15 12 10 8 7 |
表2．11 溶解氧的水平擴(kuò)散（38°N，148°E）
（Dh，5×108厘米2／秒）
| 深度 |
∂2O/∂x2 |
∂2O/∂y2 |
Dh（∂2O/∂x2+∂2O/∂y2） |
| （米） | （毫升／升·1016厘米2） | （毫升／升·108秒） | |
|
300 400 500 600 800 1000 1100 1500 |
0 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 |
1.5 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.1 -0.1 -0.1 |
7.5 -1.5 -1.5 -1.5 -1.5 -1.0 -1.0 -1.0 |
表2．12 溶解氧的鉛直分布與鉛直擴(kuò)散
(38°N，148°E）（Dz，50厘米2／秒）
| 深度 | σ1 | O2 |
∂O/∂z |
∂2O/∂z2 |
Dz·∂2O/∂z2 |
| （米） | （毫升／升） | （毫升／升·104厘米） | （毫升／升·108厘米2） | （毫升／升·108秒） | |
|
300 400 500 600 800 1000 1100 1500 |
26.75 26.9 27.1 27.2 27.35 27.4 27.5 27.6 |
4.2 2.8 1.9 1.6 1.1 1.0 1.0 1.3 |
-1.4 -1.0 -0.7 -0.4 -0.1 0 +0.1 +0.2 |
0.1 0.4 0.3 0.3 0.2 0.1 0.1 0.1 |
5 20 15 15 10 5 5 7 |
表2．13 溶解氧的平流、擴(kuò)散及生物影響的比較
（單位：毫升／升／108秒）
| 深度（米） | 平流（A） | 水平擴(kuò)散（H） | 生物的消費(fèi)（B） | 合計(jì)（A－H＋B） | 鉛直擴(kuò)散 |
|
300 400 500 600 800 1000 1100 1500 |
11 18 18 15 12 10 8 7 |
7.5 -1.5 -1.5 -1.5 -1.5 -1.0 -0.5 -0.3 |
0.4 0.3 0.25 0.20 0.13 0.07 0.07 0.05 |
4 19 19 16 13 11 9 7 |
5 20 15 15 15 10 5 5 |
換句話說，氧鉛直分布的原型是經(jīng)過長年累月由生物地球化學(xué)過程而形成的。然而因水的力學(xué)運(yùn)動(dòng)，使其原型發(fā)生顯著變化，同時(shí)，作為一個(gè)整體則處于接近穩(wěn)定狀態(tài)。我們知道海水中溶解氧的分布在短時(shí)間內(nèi)是不變的，這一點(diǎn)也可從德國“流星”號于1920年得到的溶解氧的觀測值和30年以后在相同地點(diǎn)得到的觀測值完全一致而得到證實(shí)。
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