海洋地理▏海湾的地理特征
一、平面形态特征
全世界大大小小的海湾数以万计。这些海湾分布很不均衡,绝大部分分布在亚、欧、北美三大洲的周围,形态也各不相同。
海湾的出口有多种情况:典型的海湾通常一侧与海或洋相连,其余几侧被陆地包围,如我国的渤海湾、辽东湾。海湾与海或洋相连的一侧,许多以湾口的两个岬角的连线作为与海或洋的分界线,且只有一个出口,有的在同一侧有两个出口,还有的海湾湾口有若干岛屿,常以陆地上的岬角与岛屿的连线为界,形成岛和陆或岛屿之间的多条水道通海或洋。有些海湾在另一端也有出口,通向另一个海洋或另一个海湾,如: 印度洋西北部的亚丁湾,东侧连阿拉伯海,西侧经曼德海峡通红海;印度洋北部的阿曼湾,东南连阿拉伯海,西北经霍尔木兹海峡通波斯湾。还有一种湾,两端出口均为海峡,如格陵兰岛西侧的巴芬湾,其东南出口为戴维斯海峡,出海峡入大西洋;北出口为史密斯海峡、内尔斯海峡和罗布森海峡,出海峡入北冰洋。其本身实际上是海峡的组成部分,只不过其宽度略大而已。
海湾大小悬殊:世界最大的海湾孟加拉湾面积达217万平方公里,比许多海的面积还要大,小的则不足1平方公里。
海湾的平面形态千差万别:有的呈半圆形,如我国的渤海湾;有的呈三角形,如加勒比海西端的洪都拉斯湾;有的呈方形,如曼谷湾;有的呈狭长形,如北美洲太平洋沿岸的加利福尼亚湾;有的呈喇叭形,如我国的杭州湾;有的呈葫芦形,如委内瑞拉湾。但是,多数海湾的平面形态呈不规则状态,有的海湾口宽而纵深不大,如大澳大利亚湾;有的口窄而腹大,如哈得孙湾;有的湾中有湾,如墨西哥湾中的坎佩切湾;有的湾中有很多支叉,如朝鲜半岛西岸的江华湾。
二、地貌特征
海湾的海岸和海底地貌极其多样,这是因为不同的海湾都有自己的地质构造及其发育特征。这就是说,各种海湾的地貌形态与其成因关系密切。
构造湾,由于构造类型不同,使海岸和海底地貌特征很不一致。强度低而均一的基岩所形成的海湾,形态简单而浅,海底平坦。平行的断裂形成两岸平行的海湾,两岸陡峭,海底陡而深。在遭受不均一的变形和隆起地区的海湾轮廓和海底地貌比较复杂。平缓丘陵地区的海岸通常岬湾相间,岬角处海岸较陡,两岬角间的湾岸低平多新月形沙泥滩,水深逐渐向外海加大;低山丘陵地区的下沉海岸,多海湾,海岸曲折,海湾外形较复杂,湾中多岛屿、礁石,湾中又会有许多小湾。
泻湖湾和连岛坝湾通常规模较小,多数海岸低平,岸滩和湾底以泥沙为主,海底浅而平缓,但变化较快。
三角洲湾的海岸一般为低平泥沙岸,海底多为泥沙质或淤泥质浅水域。河口附近岸线变化快,有的每年以百米甚至数千米的速度向海推移,使湾的平面形态迅速发生变化。河口的淤泥随着沿岸流的方向移动,使海湾的某些部位不断淤浅。
环礁湾一般被环状的珊瑚岛礁所环绕,有多个出口通外海。湾外海底陡深,湾内多礁石,海底起伏大,但一般深度浅于40米。
峡湾通常可向内陆延伸很远。长度从数百米到数百公里,宽度从数十米到数公里。有许多峡湾深度也很大。峡湾中上游深度通常比下游更大,这是因为靠近源区冰川侵蚀力较大,而到出口处冰逐渐融化,侵蚀力相应减小。许多峡湾的底部有岩槛,这与原冰川谷在纵剖面上有冰坎与冰盆交替出现有关。冰川在冰坎上流速快而侵蚀量小,在冰盆中则下蚀加深。岩槛会造成淤泥的堆积。峡湾的横截面通常呈U形,谷底平直,谷坡较陡。U谷的下部在水下,两壁从水面向上可达数百米。峡湾的分布常常很集中,相邻峡湾之间往往由横向谷状海峡连接,在海岸附近形成众多的岛屿。向内地则呈指状甚至鹿角状的多叉延伸。有时谷源仍留有小型冰川。冰消失后,塑造原有谷地的河流会重新出现在上游谷底,并在峡湾顶端形成三角洲。密集分布的峡湾,使海岸异常曲折,沿岸岛屿众多。挪威南北延伸1770公里的国土,海岸线长达2万多公里,沿岸分布着15万个岛屿。
河口湾虽然成因多种,但在地貌形态上有一个共同特点,就是都有一个河口湾盆地。河口湾的地貌随着海平面的变化、沉积物的淤积、植物的生长和人类的活动而变化。海平面下降,河口湾向海迁移,两岸露出新的陆地。海平面上升,河口湾会向内陆延伸。对河口湾地貌形态影响最大的是河流带来的泥沙。河水进入河口湾后,流速迅速减缓,较粗的泥沙很快下沉,在湾顶附近堆积下来。较细的泥沙在河口盆地的外缘才逐渐沉淀。所以一般河口湾的沉积物上游部分以沙和淤泥质沙为主,向外海逐渐过渡为淤泥和粘土。大量的河流泥沙的堆积,会使河口湾越来越浅,水面越来越窄。久而久之,河口湾会被填满,原来的河口湾就不复存在,并在此形成河流三角洲。当然,河流的泥沙还会堆积在河口之外的两侧,形成规模较小的新的河口湾。
三、水文特征
不同海湾的水文特征差别很大,这是因为海湾的平面形态、大小、深度、海底地貌,尤其是与外海的隔离程度和气候条件各不相同的缘故。
湾口开阔、面积和深度大、纵深小的海湾,如阿拉斯加湾、几内亚湾等,水文特征常与湾外海洋一致,难以形成自身独立的水文特征。湾口宽阔、面积和深度大,但纵深也大的海湾,因受沿岸陆地(气候和河流注水)影响,水文状况略异于外海,但湾水与外海可自由交换,水文状况没有显著的特征。
湾口小,或湾口有槛与外海隔离程度大的海湾,会阻碍湾内海水与海洋水的交换,导致湾水运动滞缓,氧气不足。但是,口外海流、湾内河水注入和地方风影响,可以形成独立的海水循环。湾口狭窄、与海洋隔离程度大,但轮廓简单的海湾,在气压变化或地震一类的构造运动影响下,会有驻波发生。
深度向湾顶逐渐减小的喇叭形海湾,容易形成涌潮,使湾顶的潮差比外海大数倍。如杭州湾的钱塘潮,最大可达8.87米。加拿大大西洋沿岸的芬迪湾的潮差为世界之最,可达18~21米。长而浅的海湾内,当有风从外海吹入时,容易形成暴风涌浪,使水位剧增,引起水灾。长海湾或者有槛的海湾,湾底易于淤泥堆积。
在潮湿气候区,湾水易被河水淡化,如在波罗的海边缘的一些海湾内,盐度仅10‰左右。干旱地区的海湾,海水蒸发强烈,又很少有河流注入,盐度常常很高,如波斯湾的盐度高达60‰。
比较隔离的海湾内,外海的波浪有的完全不能进入,有的进入后也大大减弱。这种海湾是人类进行海洋活动的理想场所。
河口湾水文状况的主要受河流注水、潮汐、风和冰等的影响。河流带入湾中大量的淡水和泥沙,与海水产生相互作用,产生河口湾独特的水体运动和泥沙堆积过程。由于淡水轻于海水,入海时的河流淡水浮于海水之上。河水由于惯性而流向河口远处,远处的海水就从底部流向河口,海洋学中把这种水体运动形式称为河口湾水体循环。海湾中这种独特的水体循环,使上层淡水和下层咸水不能充分混合,使河口湾上层存在一个混浊带。在潮汐作用不很强的河口外,这个混浊带与外海有明显的分界线,界线两侧海水清、浊分明。河流的排泄量对上述特征有重要的影响,排泄量大,上述特征明显,排泄量小,河口湾水体的特征接近于外海海水。潮汐作用可以加速河口湾中淡水和咸水的混合。风对河口湾水文特点也产生一定影响。风浪可加速咸、淡水的混合,同时也可加强或减弱潮流,通过潮流的强弱影响淡水和咸水的混合过程。冰的影响表现在多个方面: 河口湾一部分被冰覆盖,就会使风浪的影响减弱;湾口海峡被冰堵塞变窄,流速将加大而使水的混合作用加强;冰的溶解使水的盐度降低,形成淡水浮于咸水之上的层状水。
四、生物特征
湾口较开阔、能与外海进行通畅的海水自由交换的海湾,生物特征大体上与相邻的海洋相一致,生物的种类随海湾所在的位置而有区别,但是在数量上比较大。但是,海湾地区人类活动频繁,海水容易被污染。海洋环境恶化,直接威胁海洋生物的生存。
海湾一般潮差较大,海岸植物必需能够适应高潮时浸在水中几个小时,低潮时长时间干出。热带海湾最常见的植物是红树林。
各类海湾中最有自己生物特性的是河口湾。河流带入湾中的泥沙,是大多数掘穴动物的栖息地。河流枯水期和洪水期的变化,使河口湾海水盐度变化不定,这对有机生命是最大的危害. 要适应这种变化,生物必需有较强的再生能力,或者有适应这种变化的本领,如有的生物有一种渗透力极小的表皮,有的生物能用不同方法随时调节身体的盐度。所以河口湾中的浮游生物通常种类不多,但分布广泛,数量很大。