呼呼的神秘世界

   當提到洋流的作用力時，有提到所謂的艾克曼運動，而什麼是艾克曼運動呢？？？

        在1890年時，北極的探險隊發現，當強風吹拂的時候，冰山的移動竟然不是跟風吹拂的方向直接平行的移動，而是風向的右邊大約偏20~40度，他們也發現這些浮冰的移動方向不是直接跟風的方向有關，而且在北半球的話會往右偏，而南半球會往左偏。

    而後來科學家發現，風的力量，可以影饗海水的流向只有影響到水面底下最深200公尺而已，再深就影響不到了，更發現風的風向影響了水流，但不只是風的作用力，還牽涉到地球科氏力的影響，在北半球大規模，大尺度的運動都受到科氏力的影響，所以海水流向會依層依層的往右偏轉，越到下方因為磨擦力將風的能量漸漸消耗掉，所以偏向和能量會越來越低，直到消失為止。換句話說~~當風吹掠洋面時，風對海面就施加了一股順風向的拖曳力（風應力），將造成表層海水流動，海水流動時又產生科氏力，因此流向會偏向風向之右側。上層水流動時又會拖曳下方流體運動，而下層流向又再稍偏右。如此一層牽引一層，水流流向由水面向下呈現螺線型態之旋轉構造，此種構造即稱為艾克曼螺旋。當流況達到平衡狀態時，此時風應力與科氏力相平衡，即二力大小相等但方向相反(其中兩力的影響也包含了實際上摩擦力的作用)，如此則表示海面下各層海流平均（或總流量）流往風向之右側（北半球），這個現象稱為艾克曼效應

所以艾克曼運動，在北半球，風向最深影響水流方向為風向向右大約偏轉90度的運動，由此我們可以推測海水的運動是如何的運動，但是風的力量要影響到那麼深的水面，還必須風要穩定的吹拂，水柱要均勻不能分層，水深要夠深，才有辦法影響到那麼深的水底，在理想狀態下大部分的水流是往右偏約45度，但正常情形下是20~40度喔，但在表層以及最下層是90度。

(上圖來自物理海洋學導論（范光龍譯）﹕第七章。
 Keith Stowe (1996): 
Exploring Ocean Science, 2nd Edition, 第八章)