风成环流

风成环流或 Sverdrup 关系是作用在公海表面的风应力与海水垂直整合经向（南北）输送之间的理论关系。

除了与潮汐流相关的振荡运动外，海洋中大规模流动的主要原因有两个：(1) 温盐过程，通过在表面引入温度和盐度变化，从而改变海水密度来引起运动，以及 (2) 强风。

β 是科里奥利参数 f 随经向距离的变化率；V 是垂直积分经向质量输运，包括地转内部质量输运和埃克曼质量输运；k 是单位矢量 在 z（垂直）方向；τ 是风应力矢量。

风成环流可以被认为是由地球自转主导的流动的一致性关系。 与地球相比，这种流动的特点是自旋速度较弱。任何相对于地球表面静止的包裹都必须与其下方地球的自转相匹配。 在北极俯视地球，这种旋转是逆时针方向的，定义为正旋转或涡旋。 在南极是顺时针方向，对应负旋转。 因此，要将一块流体从南向北移动而不使其旋转，就必须增加足够的（正）旋转，以使其与下方地球的旋转相匹配。 Sverdrup 方程的左侧表示维持水柱的xxx涡度与行星涡度之间的这种匹配所需的运动，而右侧表示风的作用力。

Sverdrup 关系可以从稳态运动的线性正压涡度方程导出：

β v g = f ∂ w / ∂ z 。

这里 v g 是地转内部 y 分量（向北）而 w 是水流速度的 z 分量（向上）。 换句话说，这个方程式表示当垂直水柱被挤压时，它会向赤道移动； 当它被拉伸时，它会向杆子移动。 假设和 Sverdrup 一样，存在一个运动停止的水平，涡度方程可以从这个水平积分到 Ekman 表面层的底部以获得：

β V g = f ρ w E

其中 ρ  是海水密度，V g 是地转经向质量输运，w E 是底部的垂直速度 埃克曼层。

垂直速度 w E 背后的驱动力是埃克曼输运，它在北（南）半球位于风应力的右（左）侧； 因此，具有正（负）旋度的应力场会导致 Ekman 发散（收敛），并且水必须从下方上升以替换旧的 Ekman 层水。