海洋中的海流喧嚣不已、看似毫无规律，其实海洋深处的涌动是有迹可循的，它使海洋充满了“活力”。各种各样的海流，携带着所经之地的热量或营养物质，影响着气候和海洋环境，给人类的活动带来了影响。同时，湍急的海流也带来了绿色清洁的海流能。现在形势之下，世界各国都在积极开发利用海流能。
§§§第一节永不停息的海流
奔腾不息的海流
海流又称洋流，是海水因热辐射、蒸发、降水、冷缩等而形成密度不同的水团，再加上风应力、地转偏向力、引潮力等作用而大规模相对稳定的流动，它是海水的普遍运动形式之一。海洋里有着许多海流，每条海流终年沿着比较固定的路线流动。它像人体的血液循环一样，把整个世界大洋联系在一起，使整个世界大洋得以保持其各种水文、化学要素的长期相对稳定。海洋里那些比较大的海流，多是由强劲而稳定的风吹刮起来的。这种由风直接产生的海流叫做“风海流”，也有人叫做“漂流”。由于海水密度分布不均匀而产生的海水流动，称为“密度流”，也叫“梯度流”或“地转流”。海洋中最著名的海流是黑潮和湾流。由于海水的连续性和不可压缩性，一个地方的海水流走了，相临海区的海水就流入补充，这样就产生了补偿流。补偿流既有水平方向的，也有垂直方向的。
海流按其水温低于或高于所流经的海域水温，可分为寒流和暖流两种，前者来自水温低处，后者来自水温高处。表层海流的水平流速从几厘米／秒到300厘米／秒，深处的水平流速则在10厘米／秒以下。海流以流去的方向作为流向，恰和风向的定义相反。
1.海流按其成因大致可分为以下几类：
①漂流，它是由风的拖曳效应形成的海流。
②地转流，在忽略湍流摩擦力作用的海洋中，海水水平压强梯度力和水平地转偏向力平衡时的稳定海流。
③潮流，海洋潮汐在涨落的同时，还有周期性的水平流动，这种水平流动称为潮流。
④补偿流，由另一海域的海水流来补充海水流失而形成的海流。有水平补偿流和垂直补偿流。
⑤河川泄流，由于河川径流的入海，在河口附近的海区所引起的海水流动称为河川泄流。
⑥裂流，海浪由外海向海岸传播至波浪破碎带破碎时产生的由岸向深水方向的海流。
⑦顺岸流，海浪由外海向海岸传播至破碎带破碎后产生的一支平行于海岸运动的海流。
2. 奇妙的海流成因
海流形成的原因很多，但归纳起来不外乎两种。第一是海面上的风力驱动，形成风生海流。由于海水运动中黏滞性对动量的消耗，这种流动随深度的增大而减弱，直至小到可以忽略，其所涉及的深度通常只为几百米，相对于几千米深的大洋而言是一薄层。海流形成的第二种原因是海水的温盐变化。因为海水密度的分布与变化直接受温度、盐度的支配，而密度的分布又决定了海洋压力场的结构。实际海洋中的等压面往往是倾斜的，即等压面与等势面并不一致，这就在水平方向上产生了一种引起海水流动的力，从而导致了海流的形成。另外海面上的增密效应又可直接引起海水在铅直方向上的运动。
海流会带来什么
海流对海洋中多种物理过程、化学过程、生物过程和地质过程，以及对海洋上空的气候和天气的形成及变化，都有影响和制约的作用，主要表现在：
第一，暖流对沿岸气候有增温增湿作用，寒流对沿岸气候有降温减湿作用。
第二，寒暖流交汇的海区，海水受到扰动，可以将下层营养盐类带到表层，有利于鱼类大量繁殖，为鱼类提供诱饵；两种海流还可以形成“水障”，阻碍鱼类活动，使得鱼群集中，易于形成大规模渔场，如纽芬兰渔场和日本北海道渔场；有些海区受离岸风影响，深层海水上涌把大量的营养物质带到表层，从而形成渔场，如秘鲁渔场。
第三，海轮顺海流航行可以节约燃料，加快速度。暖寒流相遇，往往形成海雾，对海上航行不利。此外，每海流从北极地区携带冰山南下，给海上航运造成较大威胁。
第四，海流还可以把近海的污染物质携带到其他海域，有利于污染的扩散，加快净化速度。但是，其他海域也可能因此受到污染，使污染范围更大。
§§§第二节巨大的海流能
丰富的海流能资源
海流能是指海水流动的动能。海流主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动。其中一种是海水环流，是指大量的海水从一个海域长距离地流向另一个海域。海水环流通常由以下两种因素引起：
首先，海面上常年吹着方向不变的风，如赤道南侧常年吹着不变的东南风，而其北侧则是不变的东北风。风吹动海水，使水表面运动起来，而水的动性又将这种运动传到海水深处。随着深度增加，海水流动速度降低；有时流动方向也会随着深度增加而逐渐改变，甚至出现下层海水流动方向与表层海水流动方向相反的情况。在太平洋和大西洋的南北两半部以及印度洋的南半部，占主导地位的风系造成了一个广阔的，也是按逆时钟方向旋转的海水环流。在低纬度和中纬度海域，风是形成海流的主要动力。
其次，不同海域的海水其温度和含盐度常常不同，它们会影响海水的密度。海水温度越高，含盐量越低，海水密度就越小。这种两个邻近海域海水密度不同也会造成海水环流。海水流动会产生巨大的能量。
海流能的能量与流速的平方和流量成正比。相对波浪而言，海流能的变化要平稳且有规律得多。潮流能随潮汐的涨落每天2次改变大小和方向。一般来说，最大流速在2米／秒以上的水道，其海流能均有实际开发的价值。现在，全世界海流能的理论估算值约为50亿千瓦。
世界海流能资源分布
通常，人们所讲的海流主要有暖海流和寒海流，比如，从我国台湾附近向北流的暖海流，我们叫台湾暖流，而日本则叫日本暖流。这股海流盐分重、水色深蓝，从高空俯视大海，就会发现蔚蓝的大海里仿佛飘着一根黑色绸带似的，因而科学上常称这股海流为“黑潮”。但对世界海流的分布还是有着科学的说法。
一般来讲，世界海流主要有南极海流、北赤道海流、北大西洋海流和北太平洋海流。其中环绕着南极大陆并向北扩展达到南纬40°的广阔流系。这里的海水总是不断地向东流去，主要是所有这些海流，都受着东南信风的强烈影响，因而要比派生出它们的西风漂流本身更狭窄，流得也更快。在北纬10°和20°之间的北大西洋和北太平洋赤道地带，有一股宽阔而流动缓慢的北赤道海流向西流动的北赤道海流，但其多数属于季风漂流，会随着风向而改变洋流的方向。大致在北纬40°附近，湾流和黑潮开始转向东方，分别形成北大西洋海流和北太平洋海流。北大西洋的巨大环流，它的大部分并不转向南面，而是沿着欧洲海岸继续向北流动，其中有一小部分折回西面，形成了冰岛以南的依尔明格海流，其余的部分进入北冰洋，成为挪威海流。北太平洋海流则有一部分转向北方，变成阿拉斯加海流。
以上就是世界主要海流的大致分布情况。如此看来，海洋里的河流，完全像陆地上的河流，纵横交错，川流不息，人们虽说对它已经有了比较正确的认识，但要确切地说出它的详情，实在比陆地上的河流要复杂多了。
我国海流能资源分布
1.我国沿海的海流大体可分为三大流系：
①黄海、渤海流系。辽东沿岸同进入该海域的黄海暖流及其余脉组成黄海、渤海环流系统。
②东海流系。浙闽沿岸流在春、秋、冬三季沿长江口以南岸线流向西南；而在夏季随长江冲淡水流向东北。
③南海流系。在春、秋、冬三季浙闽沿岸流经台湾海峡进入南海，与广东沿岸流汇合一起流向西南，在珠江和雷州半岛之间形成“逆时针环流”。在夏季，广东沿岸流则汇合珠江冲淡水流向东北。
2.中国近海潮流分布特点：
①渤海潮流以半日潮流为主。流速一般为0.5～10米／秒，最强的潮流出现于老铁山水道附近，可达1.5～2.0米／秒；辽东湾次之，为1.0米／秒；莱州湾则仅为0.5米／秒左右。
②黄海的潮流大都为正规半日潮，仅在渤海海峡及烟台近海为不正规全日潮流。流速一般是东部大于西部。朝鲜半岛两岸的一些水道，曾观测到4.8米／秒的强流。黄海西部强流区出现在老铁山水道、成山角附近，达1.5米／秒左右，吕叫、小洋口及斗龙港咀南水域，则可达2.5米／秒以上。
③东海潮流，在东海的西部大多为正规半日潮流，东部则主要为不正规半日潮流，台湾海蛱和对马海峡分别为正规和不正规半日潮流。潮流流速近岸大，远岸小。闽、浙沿岸可达1.5米／秒，长江口、杭州湾、舟山群岛附近为中国沿岸潮流最强区，可高达3.0～3.5米／秒以上，如岱山海域的龟山水道，潮流速度高达4米／秒。九州西岸的某些海峡，水道中的流速也可达3.0米／秒左右。
④南海潮流较弱，大部分海域潮流流速不到0.5米／秒。北部湾强流区，也不过1米／秒左右，琼州海峡潮流最强可达2.5米／秒。南海以全日潮流为主，则全日潮流显著大于半日潮流，仅在广东沿岸以不正规半日潮流占优势。
§§§第三节 海流能开发乐园
海流能开发起源
海流能开发利用主要还是发电，特别是在近年能源的极大短缺制约了世界各国经济发展和人民生活水平提高的情况下，海流能开发利用受到许多国家的重视。1973年，美国试验了一种名为“科里奥利斯”的巨型海流发电装置。该装置为管道式水轮发电机。机组长110米，管道口直径170米，安装在海面下30米处。在海流流速为2.3米／秒条件下，该装置获得8.3万千瓦的功率。日本、加拿大也在大力研究试验海流发电技术。
我国西沙、南沙及其他远离大陆的岛屿，完全依靠大陆供应能源，供应线过长，导致生产生活困难。然而，我国大陆沿岸和海岛附近蕴藏丰富的海流能，至今却未得到有效的开发。对这种可再生能源进行研究和开发利用，可以为我国沿海及海岛农村提供新能源，对保持海洋经济社会的持续、稳定、协调发展意义重大。
海流能开发现状
把海流能转化成人类生活生产所需的电能是人类孜孜追求的重要课题，人们期盼着早日迎来海流发电变为现实。世界上从事海流能开发的主要有美国、英国、加拿大、日本、意大利和中国等。最早系统地探讨利用海流能发电是在美国1974年召开的专题讨论会上，1975年日本率先对黑潮动能发电进行调研活动。
1973年，美国试验了一种名为“科里奥利斯”的巨型海流发电装置。该装置在海流流速为2.3米／秒条件下，该装置获得8.3万千瓦的功率，后来称之为“浅没管道式水轮机”。此后，日本、加拿大、美国、英国就海流能发电提出了若干方案。这些方案包括漂浮螺旋桨式、固定旋桨式、浮螺旋桨式、立式转子式、漂浮伞式、动力坝、电磁式等多种海流发电转换装置。美国于1985年在佛罗里达的墨西哥湾流中试验小型海流透平。2千瓦的装置被悬吊在研究船下50米处。加拿大也进行了类似于达里厄型垂直风机的海流透平试验，试验机组为5千瓦。但整个80年代较成功的海流项目也许是日本大学于1980~1982年在河流中进行的直径为3米的河流抽水试验，以及1988年在海底安装的直径为1.5米，装机容量3.5千瓦的达里厄海流机组，该装置连续运行了近1年的时间。
我国自20世纪70年代来，舟山的何世钩自发地进行海流能开发，仅用几千元钱建造了一个试验装置并得到了6.3千瓦的电力输出。80年代初，哈尔滨工程大学开始研究一种直叶片的新型海流透平，获得较高的效率并于1984年完成60瓦模型的实验室研究，之后开发出千瓦级装置在河流中进行试验。
海流能开发的新时代
全球海洋的海流能资源储量迄今尚未见全面具体估算的文献，粗略估计理论功率为1×108～50×108千瓦，可利用功率约为1000×104千瓦。关于海流能资源的调查估算，主要有美国对佛罗里达海流和日本对黑潮的研究。
中国海域辽阔，既有风海流，又有密度流；既有沿岸海流，也有深海海流。这些海流的流速多在每小时0.9千米，流量变化不大，而且流向比较稳定。可以产生大量的海流能，它们将为发展我国沿海地区工业提供充足而廉价的电力。值得指出的是，中国的海流能属于世界上功率密度最大的地区之一，特别是浙江的舟山群岛的金塘、龟山和西侯门水道，平均功率密度在20千瓦／立方米以上，开发环境和条件很好。
总之，利用海流发电比陆地上的河流优越得多，它既不受洪水的威胁，又不受枯水季节的影响，几乎以常年不变的水量和一定的流速流动，完全可成为人类可靠的能源。
