摘要：提到北极，很多人会想到冰雪覆盖的广袤海域和北极熊、企鹅等极地动物，但其实在这片遥远的地方，还有一个我们不太熟悉但却至关重要的海洋环流——波弗特环流（Beaufort Gyre）。它位于北极海西部，靠近阿拉斯加和加拿大的海岸，长期以来被认为是北极海洋中的“水循环

本文来源于“海洋与湿地”（OceanWetlands）：

文 | 王海诗（Amphitrite Wong）

上图：北极浮冰。©赵宇 | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

本文约2900字，阅读约8分钟

提到北极，很多人会想到冰雪覆盖的广袤海域和北极熊、企鹅等极地动物，但其实在这片遥远的地方，还有一个我们不太熟悉但却至关重要的海洋环流——波弗特环流（Beaufort Gyre）。它位于北极海西部，靠近阿拉斯加和加拿大的海岸，长期以来被认为是北极海洋中的“水循环”系统之一。波弗特环流不仅对北极地区的生态环境有着重要影响，还可能对全球气候产生深远的作用。今天“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编就来聊一聊这个神秘的“水龙卷”，看看它为什么这么重要、以及它如何影响我们人类的生活。

先来看看，波弗特环流是什么？

波弗特环流的名字来源，还得追溯到英国水文学家和制图学家弗朗西斯·波弗特（Francis Beaufort）。他在19世纪初创建了波弗特风力等级——一种用于描述风力的系统。虽然波弗特本人主要以其风力等级而闻名，但后来的科学家们为了纪念他对海洋和气象学的贡献，将北冰洋中这个重要的环流系统命名为“波弗特环流”。

简单来说，波弗特环流是北极海洋中的一股强大的海洋旋流，它像一个巨大的漩涡，水体围绕一个中心旋转。它主要由风力驱动，顺着北极高气压区的风向，海水在波弗特环流内不断流动。你可以想象它像一个大水池中的水流，水流不会乱流，而是会沿着一定的轨迹旋转。这个旋转的方向通常是顺时针，也就是我们所说的“顺时针旋转的环流”。

那么，为什么波弗特环流会这么重要呢？一个关键的原因是，波弗特环流内储存了大量的淡水，特别是北极海域的淡水。

这些淡水主要来自北极附近的河流，尤其是俄罗斯的河流所带来的水分。波弗特环流就像一个巨大的“水库”，将这些淡水集结在一起，形成一个所谓的“水穹顶”。这种淡水的积累对于北极的海洋环境和气候变化有着深远的影响。

要理解这一点，我们得知道海洋中的淡水是如何影响整个气候系统的。

我们都知道，海水的盐分和温度对海洋的流动方式有着决定性的影响。海水越咸、水就会越重，流动起来就会有一定的规律。而当大量的淡水进入海洋时，它会改变水的密度，使得海水的流动变得更加复杂。波弗特环流就是这样一个典型的例子——它是北极海域的一个巨大的水流系统，里面储存了大量的淡水。当这些淡水的储量发生变化时，它就可能影响到整个北极地区甚至更大范围内的海洋循环，进而影响到全球的气候变化。所以长期以来，科学家们一直对波弗特环流的变化高度关注，因为它可能带来不小的气候变化，甚至影响到全球的天气模式。

这张图片展示了北极圈以北（60°N以上）的海底地貌，其深度信息（以颜色区分）来源于最新的全球海洋深度数据集合。图中清晰地呈现了北极地区两大主要海洋环流系统：波弗特环流（用蓝色箭头表示）和波弗特高压（用红色阴影标示）。为了便于研究，图中还特别标出了一个称为“BGx区域”的黑色方框，该区域用于分析气候模型（CMIP6）中扩展的波弗特环流。此外，图中还通过编号方框（1、2、3）标示了基于实际观测所得的波弗特环流和波弗特高压的中心位置，以及海冰厚度最大值所在的参考区域。最后，为了便于盐度数据的空间对比，图中还用灰色方框（A和B）标出了西弗拉姆海峡和戴维斯海峡这两个重要海峡的位置。图源：Athanase, Marylou, et al.

说到这里，你可能会想，波弗特环流是怎么形成的呢？它是如何与北极的气候变化相互联系的？

其实，这个问题并不简单。波弗特环流的形成与北极地区的风力、海冰、海水之间的相互作用密切相关。北极高气压区的风力会推动海水流动，形成顺时针旋转的环流。而这个环流内的水体，会受到地球自转的影响，呈现出一种类似“离心力”的效果，将水往环流的中心推挤，从而形成一个“水穹顶”。

不过，随着全球气温的升高，波弗特环流的“水穹顶”发生了变化。过去，北极海域的海冰在这个环流中循环，经过多年积累，逐渐形成了厚重的、多年冰。但是，随着气候变暖，海冰开始融化，波弗特环流内的淡水量不断增加，这也使得北极的冰层变得越来越薄。而且，这种变化不仅限于北极海域，全球其他地区的气候也可能受到波弗特环流变化的影响。

2023年的一篇研究显示，过去二十年间，波弗特海的淡水含量已惊人地增加了40%。

科学家们担忧，随着海冰融化达到临界点，波弗特环流可能将大量淡水释放到北大西洋，这可能导致AMOC减弱甚至崩溃。大西洋经向翻转环流（AMOC），包括了我们熟知的“墨西哥湾暖流”系统，是驱动大西洋洋流的关键系统，它通过温盐差异驱动海水的垂直运动，将热带的暖水输送到高纬度地区，对调节北大西洋地区的气候至关重要。如果大量淡水涌入北大西洋，将改变海水的盐度，削弱AMOC的驱动力，进而影响整个北半球，尤其是欧洲的天气模式。

冰川融雪形成的瀑布，正在从冰崖壁上的缝隙中喷薄而出。摄影师：赵宇 ©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

那么，波弗特环流的变化会对全球气候带来什么样的影响呢？这个问题的答案可能比我们想象的要复杂得多。

科学家发现，随着北极海冰的融化，波弗特环流内的淡水逐渐被释放到海洋中，而这些淡水的流动可能会影响到大西洋的海洋循环。你可以把这个过程想象成一个巨大的水泵，当波弗特环流将大量淡水释放到海洋中时，它就像是一个“大水泵”，推动海水流动。

这时，大西洋的海洋环流可能会受到影响，特别是所谓的“热盐环流”。这个环流是全球气候系统的一个重要组成部分，它负责调节地球的温度。热盐环流通过海洋的热量传递，帮助温暖的水流向极地，而寒冷的水流则向赤道地区流动。波弗特环流释放的淡水可能会干扰这个热盐环流的正常运作，导致大西洋的水温发生变化，从而影响欧洲和北美的气候，甚至可能引发极端气候事件的增加。

其实，科学家早就发现了波弗特环流和气候变化之间的紧密联系。随着气温升高，波弗特环流的淡水储量逐渐增加，而这种淡水积累的过程与北极海域的风力变化密切相关。北极的风力模式会影响波弗特环流的旋转方向，从而改变淡水的流动方式。在某些情况下，如果风力模式发生变化，波弗特环流的旋转方向可能会发生反转，从顺时针转为逆时针。这种反转可能会导致大量淡水流出北极，进入北大西洋，从而影响全球气候系统。

你可能会想，这些变化具体会如何影响我们的生活呢？事实上，波弗特环流的变化可能不仅仅会影响北极地区的气候，还可能对全球气候产生连锁反应。比方说，北极冰层的融化和海水循环的改变可能导致海平面上升，进而影响沿海地区的生态环境、以及人类社会的生存环境。更重要的是，波弗特环流的变化可能影响到全球气候系统的稳定性，从而对农业、生态系统以及人类的生活产生广泛的影响。

从太空俯瞰北极（2021年1月1日）。来源：GoogleEarth

科学家们通过对波弗特环流的研究，已经取得了一些有益的发现。

在分析波弗特环流内的淡水变化之后，科学家们发现，波弗特环流的淡水储量每年都在增加，形成了一个逐渐上升的“淡水穹顶”。这个“穹顶”自2002年以来已经上升了大约15厘米，到2011年时，它的体积已经达到了约8000立方千米。这一发现让科学家们意识到，波弗特环流正在发生变化，并且这种变化可能会对全球气候产生深远的影响。

过去20年来，我国学者对于波弗特环流的研究也不少。“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编查阅百度学术的中文文献时发现，有108篇研究是关于这个环流的。

不过，波弗特环流的研究依然面临许多挑战。北极地区极端的天气和复杂的环境条件，让科学家们很难在冬季对波弗特环流进行观测。而且，北极地区的海冰和极昼极夜现象也给研究带来了不小的困难。但是，随着科技的进步，科学家们逐渐能够通过卫星、潜艇以及冰面站点等方式，获取更多关于波弗特环流的数据，为人类更好地了解这个环流的变化和其对气候的影响提供了宝贵的信息。

波弗特环流虽然位于遥远的北极，但它对全球气候和环境的影响却是深远的。随着气候变化的加剧，波弗特环流的变化可能成为我们预测气候变化趋势的重要参考。未来更深入的研究，或许能够让我们更好地了解、应对全球气候变化。

（注：本文仅代表资讯，不代表平台观点。欢迎留言、讨论。）

文 | 王海诗（Amphitrite Wong）

编辑 | Linda Wong

排版 | 绿叶

引

用

本

文

王海诗.波弗特环流——北极“水龙卷”.海洋与湿地.2025-04-08

海湿资讯·欢迎评论

OceanWetlands

©摄影：Linda Wong | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

【参考资料】

Beaufort Gyre

https://en.wikipedia.org/wiki/Beaufort_Gyre

https://www.whoi.edu/the-arctic-oceans-beaufort-gyre/

Timmermans, M.-L., & Toole, J. M., 2023. The Arctic Ocean’s Beaufort Gyre. Annual Review of Marine Science, 15(1). https://doi.org/10.1146/annurev-marine-032122-012034

Athanase, Marylou, et al. "The Arctic Beaufort Gyre in CMIP6 Models: Present and Future." Authorea Preprints (2024).

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024JC021873

Enhanced eddy activity in the Beaufort Gyre in response to sea ice loss, Nature Communications，2020，DOI: 10.1038/s41467-020-14449-z

关于“海洋与湿地”

OceanWetlands

“海洋与湿地”（OceanWetlands）创立于2022年12月8日，作为“绿会融媒”旗下的公益与科普传播、科技服务平台，致力于推动生物多样性主流化，聚焦海洋与湿地生态系统保护，提供前沿资讯、支持学术研讨，并推动中国专家参与全球环境治理与科技治理，服务于科研人员、环保从业者、科研人员、政策制定者及广大公众‌。平台长期跟进各大环境公约、政府间机构、国际组织等全球环境治理机制的最新动态以及全球重大环境议题（如《湿地公约》、《生物多样性公约》、《保护野生动物迁徙物种公约》、BBNJ、深海采矿等）；内容涵盖国际公约和国际组织动态、全球海洋与湿地科学最新研究、国际环境政策解读、科考成果及保护实践，旨在提升公众生态意识并促进跨国合作。

“海洋与湿地”持续发布前沿资讯、倡导科学传播、支持学术交流，推动社会各界加深对生物多样性价值的理解、形成保护共识，并积极参与全球生物多样性治理进程。该平台坚持传播具有创新性、时效性的原创内容，重点关注野生动植物、海洋生物多样性、湿地生物多样性、塑料污染治理、深海采矿、湿地碳汇、国际法、气候变化与适应等全球环境治理前沿议题，同时作为“科技工作者之家”，积极助力中国科技工作者、保护工作者、青年积极参与全球环境治理。“海洋与湿地”通过搭建知识共享桥梁，推动共建地球生命共同体。封面海龟图摄影©王敏幹（John MK Wong）

来源：中国绿发会