北大西洋副熱帶總環(huán)流系統(tǒng)中的西部邊界流，通常亦稱(chēng)墨西哥灣(暖)流，與北太平洋中的黑潮同為世界大洋中的著名強(qiáng)流。但與黑潮相比，灣流更以流速?gòu)?qiáng)、流量大、流幅狹窄、流路蜿蜒、流域廣闊為其特色，并具有高溫、高鹽、透明度大和水色高等一系列較顯著的特征。

　　源地和途徑 　“灣流”這一名稱(chēng)，是指從墨西哥灣發(fā)源的洋流。最初見(jiàn)于美國(guó)著名學(xué)者和發(fā)明家B.富蘭克林組織編繪的北大西洋海流圖。但是現(xiàn)在對(duì)于“灣流”所包括的范圍，各方說(shuō)法不完全一致。廣義的說(shuō)法，是指從墨西哥灣開(kāi)始沿北美洲東岸北上，然后向東橫貫大西洋，至歐洲西北沿岸，最后穿過(guò)挪威海進(jìn)入北冰洋的整個(gè)暖流系統(tǒng)。在海洋學(xué)上,灣流系統(tǒng)一般被分為3個(gè)組成部分。其中，“灣流”僅指這個(gè)系統(tǒng)的主體段，即從美國(guó)東岸哈特勒斯角向東至紐芬蘭淺灘流勢(shì)最盛的一段洋流;哈特勒斯角以南為起始段(有人認(rèn)為只限在佛羅里達(dá)海峽以?xún)?nèi))，稱(chēng)為佛羅里達(dá)海流;紐芬蘭淺灘以東為延續(xù)段，稱(chēng)為北大西洋暖流(圖1)。 　　灣流是由大西洋中的北赤道流和南赤道流中越過(guò)赤道的北分支匯合而成。墨西哥灣是個(gè)巨大的溫?zé)?ldquo;蓄水庫(kù)”。它匯聚了南、北赤道流，還接納了由信風(fēng)不斷驅(qū)入的大西洋表層暖水，因而墨西哥灣比附近大西洋水位高，使灣內(nèi)的海水從佛羅里達(dá)海峽流出，沿著北美大陸邊緣向高緯區(qū)流動(dòng);與此同時(shí)，由于地轉(zhuǎn)偏向力及其隨緯度變化效應(yīng)的共同作用，這部分越過(guò)赤道向北運(yùn)動(dòng)的暖水,便顯著集中在大洋西部大陸邊緣的一個(gè)狹帶內(nèi),自西南向東北運(yùn)行。成為分隔大洋西部近岸水系和大洋水系的一支強(qiáng)大暖流。

　　水文特征 　灣流流軸的平均位置比較穩(wěn)定，無(wú)顯著的季節(jié)變化。從佛羅里達(dá)海峽中間的基韋斯特到北卡羅來(lái)納州的哈特勒斯角，流程約1200公里，這段灣流流軸穩(wěn)定，且較平直，基本上無(wú)離岸彎曲現(xiàn)象。灣流在離開(kāi)哈特勒斯角向東偏轉(zhuǎn)后,流軸多變,且常常出現(xiàn)彎曲，但其路徑直至西經(jīng) 45°附近仍可辨認(rèn)。此段流程約2500公里。至紐芬蘭海丘與中大西洋海嶺(大西洋海嶺)之間的海域，灣流逐漸散開(kāi)，匯入北大西洋暖流。

　　灣流的表層寬度介于100～150公里之間，其面向順流方向的左側(cè)是高密度的低溫沿岸水。海水的溫度、鹽度、水色和透明度等水文特征與灣流迥然不同。尤以北緯 35°以北一帶的水溫梯度最為明顯，通常每公里可達(dá)1°C。因此,灣流左側(cè)邊界上的“暖鋒”可以成為確定灣流路徑的主要依據(jù)之一。右側(cè)是密度稍低而溫暖的馬尾藻海水，與灣流的邊界無(wú)顯著的水文特征梯度，不易辨認(rèn)。

　　灣流的流速相當(dāng)大，在兩側(cè)往往有較弱的反向逆流。灣流的強(qiáng)流通常僅限于75公里寬的一個(gè)窄帶內(nèi)。表層最大流速可高達(dá)250厘米/秒，偏于流軸左側(cè)，且有較明顯的季節(jié)變化。灣流的厚度一般約700～800米，但當(dāng)灣流離開(kāi)哈特勒斯角之后，在水深超過(guò)4000米的深層大洋中也發(fā)現(xiàn)了灣流的蹤跡。此外，在灣流之下的大陸斜坡上，還觀(guān)測(cè)到一支流向與表層海流相反，且大致沿著1000～3000米等深線(xiàn)走向流動(dòng)的深層“逆灣流”。

　　灣流的流量是沿程遞增的。在佛羅里達(dá)海峽中，流量約30×106米3/秒;至哈特勒斯角附近，流量約增加1倍;從哈特勒斯角往下游1000公里處,流量高達(dá)150×106米3/秒，約相當(dāng)于全世界河流流量總和的120倍。

　　灣流表層海水的溫度和鹽度年平均值分別介于25～26°C和36.2～36.4之間;在深約400米的水層中,海水溫度約 10～12°C;在深約200米的水層中，海水鹽度達(dá)最大值約36.5。灣流表層海水溫度具有較明顯的季節(jié)變化，且與季風(fēng)的強(qiáng)弱有密切關(guān)系。

　　灣流作為大洋副熱帶反氣旋環(huán)流中的西部邊界流，基本上是處于準(zhǔn)地轉(zhuǎn)平衡狀態(tài)的;或者說(shuō)，大尺度的灣流運(yùn)動(dòng)加速度很小。因此，運(yùn)動(dòng)是在準(zhǔn)地轉(zhuǎn)平衡下緩慢進(jìn)行的。維持穩(wěn)定的大尺度灣流運(yùn)動(dòng)所要求的海面坡度約為1×10-5。因此,百慕大群島附近的海面應(yīng)該比美國(guó)東岸的海面高出1米左右。但是,實(shí)際的灣流在其前進(jìn)的途徑上常是不穩(wěn)定的，不存在嚴(yán)格的地轉(zhuǎn)平衡。特別是在灣流離開(kāi)哈特勒斯角之后，常形成波狀彎曲。這種彎曲偶爾也會(huì)變得很大，以致其路徑也變得難以識(shí)別。巨大的彎曲往往是不穩(wěn)定的，有時(shí)會(huì)在彎曲處斷開(kāi)而形成巨大的渦旋。這種從灣流主流分離出來(lái)的渦旋，通常被稱(chēng)為灣流環(huán)，大多出現(xiàn)在灣流的右側(cè)(多為氣旋型冷渦);而在灣流左側(cè)形成的渦旋則為數(shù)較少(一般為氣旋型暖渦)。灣流環(huán)一旦形成之后，很快便被灣流兩側(cè)的海水所包圍，并隨灣流兩側(cè)的逆流一起,以每天3～10公里的速度向西南移動(dòng)。有些渦旋可以存在很長(zhǎng)的時(shí)間。例如，1970年6月間在哈特勒斯角附近發(fā)現(xiàn)的一個(gè)渦旋,兩年以后,才在佛羅里達(dá)近海處消失。(圖2) 　　灣流渦旋的水平尺度大多介于100～200公里之間，垂直尺度約2500～3500米;表層海水旋轉(zhuǎn)的切向速度往往達(dá)100厘米/秒,中層仍可達(dá)20～25厘米/秒;渦旋整體移動(dòng)速度約 1～6厘米/秒(每天約數(shù)公里)。目前一般認(rèn)為，灣流的彎曲和渦旋是由大尺度海流斜壓不穩(wěn)定性所導(dǎo)致的一類(lèi)中尺度現(xiàn)象。

　　灣流與黑潮相比，無(wú)論在水量、熱量和鹽量輸送等方面，都大于黑潮。兩者在北緯2735°～3735°間的比較，如表所示。此外，就對(duì)于鄰近大陸氣候的影響來(lái)說(shuō),灣流也比黑潮來(lái)得顯著。

　　據(jù)估計(jì)，灣流每年向西北歐每公里海岸輸送的熱量，約相當(dāng)于燃燒6000萬(wàn)噸煤炭所放出的熱量。事實(shí)上，在灣流及其延續(xù)體──北大西洋暖流流經(jīng)的海區(qū)，氣溫和水汽含量均較周?chē)�海區(qū)高得多。暖濕空氣在強(qiáng)勁的西風(fēng)吹送下，可以到達(dá)西北歐大陸內(nèi)部，這對(duì)形成西北歐暖濕的海洋性氣候有重要的作用。因此，在西北歐大陸上生長(zhǎng)著蒼翠的混交林和針葉林，而在同緯度的格陵蘭島上則絕大部分是終年嚴(yán)寒并為巨厚冰層覆蓋的冰原區(qū)。

　　美國(guó)的B.富蘭克林曾注意到美國(guó)輪船在橫渡大西洋時(shí)經(jīng)常比英國(guó)輪船橫渡大西洋快兩星期左右。以后，又向捕鯨船長(zhǎng)了解到，美國(guó)輪船從美洲到歐洲的航行途中，總是利用北大西洋中的一支流勢(shì)很強(qiáng)的海流(即灣流)，而在返回時(shí)卻盡量避開(kāi)這支強(qiáng)流，因此贏得了時(shí)間。

　　灣流彎曲的形成、斷開(kāi)(形成渦旋)，以及渦旋與主流的相互作用，是一種復(fù)雜的海洋動(dòng)力學(xué)過(guò)程。有關(guān)這類(lèi)現(xiàn)象的研究，已成為當(dāng)前海洋動(dòng)力學(xué)研究中最活躍的課題之一。關(guān)于灣流彎曲和渦旋的研究，不僅具有深刻的理論意義，而且對(duì)于海況監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)以及漁業(yè)和沿岸水的污染物排放等實(shí)踐問(wèn)題，也有重要的意義。例如，觀(guān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，沿美國(guó)北卡羅來(lái)納州至佐治亞州海岸移動(dòng)的灣流渦旋，會(huì)引起海水強(qiáng)烈垂直混合。大量的營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi)會(huì)被帶到陸架水中，并使陸架水的溫度降低。由渦旋帶來(lái)的水量，要比當(dāng)?shù)孛磕甑娜牒：哟◤搅髁考s大10倍。