耗散結構

[拼音]：yanzhi

[英文]：salt finger

熱而多鹽的水層位於冷而低鹽的水層之上時，在介面處發生鹽度較大的水向下呈指狀分佈的現象。H.E.赫珀特和P.C.馬寧斯在1973年指出，在介面處發生鹽指的條件是：

式中α 為海水熱脹係數；β是鹽度與密度之間的一個相關因子；ΔS、ΔT是相應於兩水層的鹽度差和溫度差。公式表明，只要很小的鹽度差就能形成熱-鹽指。A.J.威廉斯第三於1974年在地中海溢流中進行鹽指的觀測後指出，鹽指普遍存在於大洋中。溫躍層下面海水強烈的活動就是由鹽指引起的。

鹽指產生的物理機制是多方面的，通常可用雙擴散理論模式來解釋：在海水中，鹽度擴散通量，

熱擴散通量，

，式中

和

分別為鹽度垂直梯度和溫度垂直梯度，cp為海水的定壓比熱。對海水來講，鹽分子擴散係數j＝2×10-5克/釐米·秒，分子的熱傳導係數 K＝1×10-3克/釐米·秒。由於熱擴散比鹽擴散的速率大兩個量級，在雙擴散作用下，介面上層的水的失熱比失鹽快，發生上層密度大於下層的現象，使分介面變得不穩定，一部分鹽度較高的海水呈指狀下沉，鹽度較低的水則上升，直到出現新的平衡為止。通常鹽指有20～30釐米長，相鄰兩鹽指的間隔約為1釐米。鹽指現象的研究，可為溫度、鹽度、密度和聲速甚至為生物群落，提供新的預報方法。

參考書目

B.A.Warren，C.Wunsch，eds，Evolution of physicalOceanography，MIT Press，Cambridge，1981.