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洋流与滨海葡萄园:上升流、雾与海风

寒流通过上升流、雾和海风为西海岸降温,暖流则主要让冬季更温和。本文从海洋物理出发,依次走过智利、加利福尼亚、南非、西澳大利亚、葡萄牙和欧洲西北部这六条葡萄酒海岸。

洋流对葡萄园的影响,是指由寒流或暖流决定的近海水温,如何改变吹到葡萄树上的空气的温度、湿度和云量。

Maison Media Editorial · 更新日期 ·

本文查阅的信息来源: NOAA 国家气象局 JetStream — 海风 · NOAA 国家气象局 — 雾:平流雾 · NOAA JetStream — 海洋层 · NOAA 机构知识库 — 沿岸上升流再探:埃克曼、巴孔与美国西海岸改进的上升流指数 · NOAA 渔业局 — 北加利福尼亚洋流研究区的海洋学 · Thiel 等(2007)— 智利北部和中部的洪堡洋流系统,《Oceanography and Marine Biology: An Annual Review》第45卷 · 本格拉洋流公约 — 本格拉洋流大海洋生态系统 · 联合国粮农组织渔业 — 环境(本格拉) · Waite 等(2007)— 利文洋流及其涡旋:导论性综述,《Deep-Sea Research Part II》第54卷 · CSIRO — 厄尔尼诺对西澳大利亚海洋的好消息(2015年) · 玛格丽特河葡萄酒协会 — 玛格丽特河的气候与土壤 · NOAA NESDIS — 什么是墨西哥湾暖流 · Seager 等(2002)— 墨西哥湾暖流是欧洲冬季温和的原因吗?《Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society》第128卷 · 加那利/伊比利亚洋流上升流系统(综述文章,ResearchGate 记录) · CVRVV(绿酒产区葡萄栽培委员会)— 产区:历史 · Wines of Chile — 葡萄酒产区 · Wines of Elgin — 风土漫谈:埃尔金山谷 · SAWIS — 原产地葡萄酒制度界定的产区(2023年10月) · INAO — “Muscadet”法定产区产品规范 · 联邦公报(TTB)— 设立西索诺玛海岸葡萄种植区(AVA)

手绘插图:海岸从大海升向丘陵,有冷水、沿岸的雾带和山坡上成行的葡萄树
手绘的海岸:冷海、雾带和山坡上的葡萄园行列。画面并非某个具体的葡萄园。插图:Maison Apéro

插图:Maison Apéro,依据本文出处绘制(非 AI 生成图像)

两种海岸

滨海的葡萄园并不都面对同一片海。在各大陆的西侧,亚热带大洋的大洋流流向赤道,水温偏低;洪堡、加利福尼亚、本格拉和加那利洋流系统都属于这一类。在别处,也有洋流把暖水带向极地,例如西澳大利亚外海的利文洋流,以及流向欧洲西北部的北大西洋暖流。

本文沿用的因果链在每片海岸都一样:海水温度改变空气温度;空气温度连同云和雾,改变葡萄树获得的热量和成熟季节的进程。不同的只是方向:冷水使夏季空气变凉并带来雾,暖水则主要让冬季更温和。

每一条陈述都对应页面末尾列出的出典。凡是无法在一手资料中确认的数字,例如葡萄园的气温,本文不给出数字,并明确说明。

上升流:为什么西海岸外的海水是冷的

NOAA 这样描述大洋东边界(大陆西岸)的上升流:沿海岸吹向赤道的风,加上地球自转,使表层海水沿与风向约成 90 度的方向、离开海岸移动(埃克曼输送)。表层水于是被来自下方、更冷且营养丰富的水所取代。

NOAA 渔业局给出了加利福尼亚洋流北段的数字:风把上层 15 m 的海水推向外海,补上来的是来自陆架边缘水深 100–125 m、约 8 °C 的冷水。在这一海域,4 月至 9 月吹的强劲北风,使俄勒冈州和华盛顿州沿岸出现上升流。加利福尼亚洋流本身是从不列颠哥伦比亚向南流到下加利福尼亚的冷流,上升流是它的主要物理驱动力。

智利和秘鲁外海的洪堡洋流系统以同样的方式运作。Thiel 等人把它的范围划在约南纬 42 度以北,并描述了亚南极表层水向北的流动,以及冷的次表层水的强上升流。智利北部外海的上升流几乎终年不断;智利中南部外海则更具季节性,出现在春季和夏季。

从冷水到雾与海风

冷水从下方冷却其上方的空气。NOAA 解释说,这时气温随高度上升,形成逆温;逆温层之下凉而湿的空气就是海洋层,空气被冷却到露点以下时,就会形成雾或低云。国家气象局把这称为平流雾:湿空气移动到冷水等较冷的表面上。它不同于平静晴夜的辐射雾,在有云、风力中等到较强时也能形成。NOAA 指出,在西海岸,海洋层可以持续数天到数周。

海风把这些凉空气带向内陆。阳光只加热土壤表层,却能深入水中,所以陆地比海洋升温更快。陆地上方较暖的空气密度变小,形成微弱的低压,较凉、较重的海上空气便从下方流入(NOAA JetStream)。NOAA 还指出,被冷却的海上空气可以越过海岸山脉,涌入内陆的山谷。海风由陆地受热驱动,所以降温在陆地最热的午后到来。

图把两个过程画在同一张剖面上:左边是上升流,右边是海洋层和海风。除了标注中引用的 NOAA 数字,高度、距离和温度都不按比例。

海岸剖面插图:冷海中有表层水离岸和深层水上升的箭头,虚线逆温层之下的雾带,海风箭头,以及上升山坡上成行的葡萄树

根据有出处的数据绘制的图

西海岸的剖面图。左:沿岸的风把表层水推向外海,冷的深层水上升。右:被冷却的空气在逆温层之下形成海洋层,海风把它带到葡萄树上方的内陆。这是面向北方观看北半球海岸的视角,因此带点的圆环表示吹向观看者的风。形状和距离仅为示意。

  • 沿岸的风 — 吹向赤道;带点的圆环表示吹向你的风
  • 海洋层与雾 — 自下冷却的空气位于逆温层之下,低于露点时成雾
  • 海风 — 陆地比水升温快,较凉较重的海上空气便流入暖空气之下
  • 葡萄园山坡 — 降温在午后到来,影响多远因地而异
  • 表层水离岸 — 上层 15 m,方向与风向约成 90 度
  • 冷水上升 — 来自水深 100–125 m,约 8 °C(加利福尼亚洋流北段)

洪堡与加利福尼亚:智利与索诺玛海岸

智利。葡萄园与太平洋之间隔着海岸山脉。Wines of Chile 说,在科尔查瓜山谷,海岸丘陵海拔低,太平洋的海风得以与来自安第斯的风相遇,使山谷降温并延长成熟期。关于洪堡洋流与智利海岸山脉的那篇文章沿着这条链条,从冷海到海洋层再到山谷。本文不给出卡萨布兰卡、莱达或圣安东尼奥的气温数字:行业媒体反复引用的数字,无法在一手资料中确认。

加利福尼亚。冷的加利福尼亚洋流,以及 NOAA 认定为其主要驱动力的上升流,是 NOAA 所述加利福尼亚海岸海洋层的来源。西索诺玛海岸 AVA 由酒精烟草税务贸易局(TTB)于 2022 年设立,位于索诺玛海岸 AVA 和北海岸 AVA 之内,是面向这片海的滨海产区之一。雾向各产区内部深入多远,在申请文本中有描述,但本文无法打开这些文本,所以不给出雾线、积温或距离的数字。圣巴巴拉县的各产区也因同一原因从略。同样的雾如何到达纳帕谷,见关于纳帕谷谷底与山地的那篇文章。

本格拉与加那利:南非与葡萄牙

南非。本格拉洋流公约把安哥拉、纳米比亚和南非共有的本格拉系统,描述为四大东边界上升流系统之一,北以暖的安哥拉洋流为界,南以厄加勒斯洋流为界。联合国粮农组织(FAO)描述了南部非洲南岸和西岸外海由风驱动的、寒冷的季节性上升流。在 SAWIS 于 2023 年 10 月公布的原产地葡萄酒(Wine of Origin)名单中,埃尔金和沃克湾是开普南海岸产区的分区,斯瓦特兰是沿海产区的分区。Wines of Elgin 把夏季来自冷大西洋的东南海风及其带来的云,列为埃尔金气候的部分成因,同时也指出山谷约 250–500 m 的海拔:洋流只是多种成因之一,关于埃尔金的那篇文章把它们分开讨论。本文不给出沃克湾或斯瓦特兰的降温数字,因为流传的数字无法确认。

葡萄牙和西班牙西北部。一篇关于加那利/伊比利亚上升流系统的综述,把葡萄牙和西班牙西北部放在它的北端。沿岸北风大约在 4 月至 9 月吹,驱动离岸的埃克曼输送和上升流,强度每年随北大西洋涛动而变化。绿酒产区委员会(CVRVV)描述了一个 1908 年划定的产区:从大西洋海岸像圆形剧场般升起,东西向的河谷让海风深入内陆;委员会列出了温和的气温、多雨、花岗岩土壤和九个子产区。委员会说的是大西洋的影响,并没有把它归因于上升流;本文也一样,因为所用资料并未测量这一联系。

比较六条洋流的表格:流经之处、出典的说明、提到的葡萄酒海岸

根据有出处的数据绘制的图

所引出典对每条洋流的说明,以及本文把它联系到的海岸。表格描述的是海,并不给葡萄酒排名。

图的内容(表)
流经之处出典的说明提到的葡萄酒海岸
洪堡(智利)自南纬约 42 度向北北部上升流几乎终年不断,智利中南部在春夏智利中部(科尔查瓜)
加利福尼亚从不列颠哥伦比亚向南流到下加利福尼亚的冷流风驱动的上升流:约 8 °C 的水从 100–125 m 升起索诺玛海岸
本格拉安哥拉、纳米比亚和南非外海,位于两支暖流之间南岸和西岸外海由风驱动的寒冷季节性上升流埃尔金、沃克湾、斯瓦特兰
加那利/伊比利亚北端:葡萄牙和西班牙西北部大约 4 月至 9 月的北风驱动上升流绿酒产区
利文西澳大利亚外海流向极地的暖流,主要在秋冬冬季较温和;年降水约 1,000 mm,其中约 80% 落在冬季玛格丽特河
北大西洋随西风流向欧洲西北部的暖水温和的冬季和较小的气温年较差慕斯卡德(卢瓦尔河口)

暖流:玛格丽特河与欧洲西北部

玛格丽特河。Waite 等人把利文洋流描述为一支反常的、流向极地的东边界流:暖而低盐的海水沿西澳大利亚向南流,绕过利文角后向东流向大澳大利亚湾,主要在秋季和冬季出现,并且逆着盛行风流动。CSIRO 解释说,太平洋信风把暖水堆积在西太平洋,由此形成的海平面差,推动暖水穿过印度尼西亚的海峡,再沿西澳大利亚海岸南下。玛格丽特河葡萄酒协会描述了一种海洋性地中海气候,年降水量约 1,000 mm,其中约 80% 落在冬季,并称利文洋流使气候柔和,还通过蒸发为冬雨出力。协会还称这股洋流在夏季带来降温。由于这股洋流主要在秋冬流动,本文把它的影响理解为冬季温和,而不把夏季降温归功于它。

北大西洋。NOAA 说,墨西哥湾暖流把热带暖水带到欧洲西北部。但 Seager 等人(2002)提出,墨西哥湾暖流是否是欧洲冬季温和的原因,并发现答案不像流行说法那样简单:携带海洋所储存热量的西风是其中不可缺少的一环。因此本文说的是暖的北大西洋和西风,而不是单说墨西哥湾暖流。INAO 的慕斯卡德(Muscadet)产品规范描述了一种海洋性气候,由于临近大海、卢瓦尔河口和格朗利厄湖,气温年较差很小。波尔多和加利西亚也面朝同一片海,但它们的气候数字无法确认,所以不给出。

练习一:从风到雾,再到葡萄树

[题目]
请说明寒流如何在夏季午后降低内陆数公里外一座葡萄园的温度。

[参考答案]
沿海岸吹向赤道的风,加上地球自转,使表层水沿与风向约成 90 度的方向移向外海,更冷的深层水上升补位;NOAA 给出加利福尼亚洋流北段来自水深 100–125 m、约 8 °C 的水。被自下而上冷却的空气形成逆温,其下是凉而湿的海洋层;空气被冷却到露点以下时,形成平流雾。午后,陆地比海洋升温更快,其上形成微弱的低压,较重的海上空气作为海风经山谷和低矮的丘陵流向内陆,葡萄树于是吹到更凉的空气。

[评分标准(6分)]
• 把沿岸的风和地球自转,联系到离岸输送和冷水上升(2分)
• 说明被冷却的空气、逆温、海洋层和平流雾(2分)
• 把海风解释为陆地受热的结果,并说明它在午后把海上空气带向内陆(2分)

练习二:怎样看待暖流或寒流的宣传语

[题目]
一本宣传册说“墨西哥湾暖流使我们的葡萄园温暖”,另一本说“利文洋流使我们的夏天凉爽”。请用本文的出典,说明应如何评判这两种说法。

[参考答案]
墨西哥湾暖流的说法并不完整。Seager 等人(2002)发现答案不像流行说法那样简单,携带海洋所储存热量的西风是其中不可缺少的一环;严谨的说法应提到暖的北大西洋和西风,以及年较差小的温和冬季,就像慕斯卡德的产品规范那样。利文洋流是主要在秋冬流动的暖的向极流,有文献依据的影响是冬季温和与冬雨;夏季降温是协会自己的说法,所用出典并未证明;若要主张夏季凉爽,需要另有依据,例如该葡萄园自己的观测数据。这两种说法都应被当作有待核实的陈述,而不是事实。

[评分标准(6分)]
• 指出墨西哥湾暖流不是唯一原因,并提到西风(2分)
• 把利文洋流的流动放在秋冬,把它的影响说成冬季温和与降雨(2分)
• 区分冬季和夏季的影响,并把两种说法都当作待核实的内容(2分)

从洋流到葡萄树

步骤 1

海

  • 沿岸的风和地球自转把表层水推向外海
  • 冷的深层水上升补位
  • 暖流则主要让冬季更温和
步骤 2

空气

  • 空气从下方被冷却,形成逆温
  • 形成海洋层和平流雾
  • 午后海风把凉空气带向内陆
步骤 3

葡萄树

  • 午后的炎热得到缓和
  • 影响多远取决于山谷、丘陵和海拔
  • 需用各地块自己的数据核实
根据 NOAA、CSIRO 和所引作者的说明整理的因果链,并不预测任何一座葡萄园的温度。

常见问题

什么是上升流?它对葡萄酒产区为什么重要?

上升流是指当风和地球自转把表层水推离海岸时,冷而营养丰富的深层水升到表面的现象。在西海岸,它使海水保持冰冷,NOAA 给出加利福尼亚洋流北段来自水深 100–125 m、约 8 °C 的水。冷海使其上方的空气变凉并可能生成雾,所以那里的滨海葡萄园可能比更靠内陆的地块凉爽。

墨西哥湾暖流使欧洲的冬天温和吗?

并非仅凭它自己。NOAA 说墨西哥湾暖流把热带暖水带到欧洲西北部,但 Seager 等人(2002)发现答案不像流行说法那样简单:携带海洋所储存热量的西风是解释中不可缺少的一环。

寒流会使海边的每一座葡萄园都变凉吗?

不会。降温取决于风、山谷或低矮丘陵是否让海上空气进入,以及海拔等其他因素。Wines of Chile 把科尔查瓜的降温与低矮的海岸丘陵联系起来,Wines of Elgin 则在海风和云之外也指出了海拔。

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