大洋最深处的奥秘
打开世界地图，可以清楚地看出地球表面被分为大陆和海洋两大部分。在大陆上，有平原、山地，也有高原、丘陵和盆地；在海洋中，同样有纵横相交的海底山脉，也有宽广的海底“高原”和“平原”，甚至还有深达万米的海沟，也称海渊。
海沟作为一种地质形态构造，是洋底最深凹的地方，可以把它们比拟为“倒过来的山脉”。有意思的是，深海沟大多不在大洋的中部，而是位于大洋的边缘。太平洋西部边缘的岛屿外侧就是世界最著名的海沟分布带、日本海沟、马里亚纳海沟、菲律宾海沟和汤加海沟等。
想亲眼目睹深海沟的风采是非常困难的，因为水越深压力就越大，水深每增加10米，就要增加1个大气压，在10000米的深海沟里，水的压力就是1000个大气压，也就是说，像指甲那么大的面积就要承受1000千克的压力。1660年1月23日，雅克·皮卡德驾驶自制的深潜器“的里雅斯特号”，下潜到马里亚纳海沟的最深处，距海面11034米，终于实现了人类世代的夙愿。马里亚纳海沟是世界海洋中最深的地方，如果把海拔8848米的世界第一高峰——珠穆朗玛峰“放”到这里，峰顶距海平面还有2186米！
海沟与火山地震关系探秘
海沟大都紧靠着呈弧形延伸的岛群或大陆边缘山脉，而这里正是大陆与海洋的交界地带。海沟的深度通常为6000～10000米，比一般洋底要深3000～5000米之多。也就是说，海沟是大陆与海洋过渡带的最外边的一种地质构造单元，因此是代表大陆与大洋两类不同地壳之间的接缝。长期以来，它具有的特殊形状和极大的深度引起科学家的广泛关注。
近年来对海沟地形的大量勘测表明，世界大洋中深度超过7000米的海沟共有23条，其中有19条分布在太平洋。这些海沟的横截面均呈“V”形，但海沟最深处或海沟底部总有一段平坦的地形，这显然是松散物堆积在沟内造成的。当然，这种海沟平底并不是完全水平的，而是稍微向岛弧方向倾斜，由于沟内的松散物主要来自岛弧，所以这种倾斜可能是海沟缓慢运动的结果，否则倾斜方向应该相反。从阿拉斯加沿岸一直延伸到新西兰的海沟，伴生着一连串的岛弧山脉。这些岛弧有许多具有双重结构，大陆一侧的内弧多为火山弧，而位于大洋一侧的外弧则多为非火山弧。
海沟众多的太平洋边缘地区，正好又是世界著名的大地震带，也称环太平洋地震带。1976年1月14日，斐济—克马德克群岛间的海沟曾发生8级强震。伴随地震，常有大规模的地面变形、断裂和崩塌现象发生。1891年10月28日，日本横滨大地震，产生一条长达160千米的裂缝；1899年，阿拉斯加大地震，许多岩块突然移位，移距达10～15米，它还改变了海岸原有的配置形态，连带岸边森林也陷入海中；1906年，美国加利福尼亚大地震时，使长达450千米的圣·安德烈斯断层突然滑动，并产生新断层穿过旧金山……
太平洋边缘深海沟的断裂活动、强震以及突然的海底变形，常常伴随着大海啸。据统计，公元479～1956年，在太平洋总共发生308次大海啸，次数之多居世界各大洋之首。
海沟众多的太平洋边缘地带，又素有“太平洋火环”之称。地球上的522座活火山，有322座在太平洋地区，而且大部分配置在太平洋边缘地带！在阿拉斯加，约有80座火山，其中有40多座是活动的。1976年1月23日，阿拉斯加岛屿上的一次火山喷发，简直就像有颗原子弹在岛上爆炸开来，浓烟和火山灰形成的巨大蘑菇云扶摇直上12000米的高空，这座名叫“圣·奥古斯”的火山，几个世纪来一直在周期性地活动。在日本的165座火山中，有54座是活火山，著名的富士火山1951年还曾喷发过1次。在菲律宾，高耸的圆锥形火山林立，构成奇突秀丽的美景。菲律宾最高的山峰（海拔2923米）——亚保火山，就是一座仍在冒烟的活火山。我国台湾岛在大屯火山群，其东边的龟山岛、火烧屿、红头屿等也是火山体。
众多的海沟以及大地震带、火山环，都分布在太平洋边缘地带，难道这仅仅只是一种偶然的巧合吗？
大洋深海沟形成之谜
关于大洋深海沟，有许多需要深入探索的科学问题。如这些海沟究竟是什么时候形成的？现在是否处于海沟发展的终结阶段等等。其中，科学家最为关注的是：大洋深海沟究竟是怎样形成的？这也是现代海洋科学研究的重大课题之一。
20世纪60年代以来，由于地震学的显著发展，一些科学家试图从发震机理入手，解释作用于深海沟地区的力学问题。大家知道，让一碗滚烫的米汤在碗中不停地旋转，如果米汤的密度不同，较重的部分就会下降，而较轻的部分则会上升，就像把油和水混在一起，油马上就会浮上来一样。这就是对流。又如，锅中的水经过反复加热，锅底的水受热后发生膨胀，体积增加，密度变小而变轻，轻的部分就往上升，相反表面上的冷水就会下降。地球内部的物质对流也是如此，地幔下面温度高的部分发生热膨胀后，就会像热锅中的水那样产生热对流。因此，一般认为，大洋中央海岭顶部的张力作用领域，显示异常大的地热流量地带，从海岭下方上升的地幔热对流，可以成为地震能源运输工具，并用地幔上升的张力为媒介，造成大洋海岭中央部位的裂谷带和断裂带。进一步扩散的地幔流横渡大洋，在大洋边缘部位与大陆相碰撞，以后就在那里沉潜，从而完成了一个大循环。当地幔流下降时，地壳也随之被带动而凹陷，结果在大陆边缘部位产生了深海沟那样的凹地。
以上介绍的是根据当今最流行的板块构造学说对深海沟成因给予的解释。应当指出，地幔对流说起来很简单，证实起来相当困难。大规模的地幔对流是否真实存在？假如其存在，它能否在地壳之下沿着大洋底部横向流动呢？至今并未得到证实。因此，上述解释并不能使人完全信服。
海洋中的“暖气管”
寒冬季节，潜艇出东海训练，在高高的舰桥上工作的战士，裹上防寒衣，戴上手套，浑身仍打寒颤。在舱内值勤的官兵，也被升降口灌进的寒风冻得发抖。
可是，当战艇驶进一个海区后，却出现了奇迹，海面上暖风吹拂，舱室里温度计的水银柱像红蚯蚓直往上蹿。战士们脱了防寒衣也不觉得冷了。大家高兴地说：“大海里安上了‘暖气管’啦！”
其实，战艇驶入了一股暖流中了。这股暖流叫“黑潮”。夏季它的表层水温达30℃，到了冬季，水温也不低于20℃。
这时，从舰桥上放眼望去，就会发现，大海浑然分成两种颜色。西边的海水碧绿、晶莹，东边的海水靛青、幽深。这碧绿和靛青的分界线，是那样泾渭分明，好像中间被隔开，谁也沾染不了谁。如果乘飞机从高空俯瞰，就会看到，这黑潮就像一条黛色的绸带，缠绕在大海碧蓝的身躯上。
黑潮是世界海洋中第二大暖流。只因海水看似蓝若靛青，所以被称为黑潮。其实，它的本色清白如常。由于海的深沉，水分子对折光的散射，藻类等水生物的作用等，外观上好似披上黛色的衣裳。
黑潮由北赤道发源，经菲律宾，紧贴中国台湾东部进入东海，然后经琉球群岛，沿日本列岛的南部流去，于东经142°、北纬35°附近海域结束行程。其中在琉球群岛附近，黑潮分出一支来到中国的黄海和渤海湾。渤海湾的秦皇岛港冬季不封冻，就是受这股暖流的影响。它的主支向东，一直可追踪到东经160°；还有一支先向东北，与亲潮汇合后转而向东。黑潮的总行程有6000千米。
黑潮是一支强大的海流。在台湾省东方，流宽280千米，厚500米，流速1～1.5节（一节＝1.852千米／小时）；入东海后，虽然流宽减少至150千米，速度却加快到2.5节，厚度也增加到600米。黑潮流得最快的地方是在日本潮岬外海，一般流速可达到4节，不亚于人的步行速度，最大流速可达6～7节，比普通机帆船还快。整个黑潮的径流量等于1000条长江。
黑潮与气候关系密切。日本气候温暖湿润，就受惠于黑潮环绕。中国青岛与日本的东京、上海与日本九州，纬度相近，而气候却差异不少。当青岛人棉衣上身时，东京人还穿着秋装；当上海已是“昨夜西风凋碧树”时，九州的亚热带植物依然绿叶扶疏。日本有句农谚：“问荒年熟年，看海洋变迁。”说的就是黑潮对气候的影响。在中国，有人把黑潮比喻为“旱涝预报员”。因为黑潮流动位置的偏移，对中国沿海地区天气旱涝有明显的影响。
1953年，黑潮偏离了常年的轨道，大约向南移动了170千米，就在翌年中国江淮流域出现了百年未见的大水。
1957年，它又一次偏离了常轨，平均位置向北移动，长江流域发生了严重的干旱。
1958年，它再次北偏，结果，长江流域再次发生干旱，同时，华北有涝情。
类似的情况还发生了好几次。经过中国气象工作者的研究，找到了其中的规律性。
原来，海洋水温对大气有直接影响。据科学家计算：1立方厘米的海水降低1℃释放出的热量，可使3000多立方厘米的空气温度升高。而海水又是透明的，太阳辐射能传至较深的地方，使相当厚的水层贮存着热量。假若全球100米厚的海水降低1℃，其放出的热能可使全球大气增加60℃。可见，海洋长期积蓄着的大量热能，成为一个巨大的“热站”，通过长期积蓄着的大量热能，成为一个巨大的“热站”，通过能量的传递，不断地影响着天气与气候的变化。另外，高温的黑潮与北方相对低温的海水之间存在着明显的温度差，形成了一条很强的海洋锋区，通过海洋与大气间的相互作用，就会使气候发生变化。大气锋区正是冷暖空气交界的地方，从而也是降雨的区域。所以，当1953年黑潮位置南移后，海洋锋区也南移，使大气锋区和雨带也相应偏南。第二年，江淮流域雨水增多，出现水灾。1957年和1958年，黑湖北移后，大气锋区和雨带也相应偏北，造成了长江流域梅雨空缺，出现了旱情。
大洋中的暖流所蕴藏的巨大热能和对气候的影响，引起了人们的关注。
1911年，美国国会展开了一场激烈辩论。辩论的内容不是军备预算，也不是总统候选人名单，而是一件关于抢夺海流的提案。
议员们为什么要抢夺海流呢？他们要抢夺的不是一股普通的海流，而是世界上第一大海洋暖流——湾流。
对于湾流的存在，人们早已知晓。1513年，西班牙海军上将蓬萨·德·列奥涅率领一支舰队远航来到北美洲，准备在佛罗里达岸边下错碇泊。正当海员们忙碌不已时，人们突然发现，舰队中一艘船独自向北漂去。人们叫着，喊着，但毫无用处。列奥涅海军上将下令该船水兵迅速归队，但海洋中的一股神秘的力量却在继续驱赶着漂船。那艘船上的人们经过一番拼搏，好不容易才把船开了回来。
这种现象引起列奥涅的注意，经过调查，发现佛罗里达半岛附近洋面上有一条海中“河流”在浩浩荡荡地奔流。这就是闻名世界的墨西哥湾流。
其实，这是一种误解。湾流虽然有一部分来自墨西哥湾，但它的绝大部分来自加勒比海。当南、北赤道流在大西洋西部汇合之后，便进入加勒比海，通过尤卡坦海峡，其中的一小部分进墨西哥湾，再沿墨西哥湾海岸流动，海流的绝大部分是急转向东流去，从美国佛罗里达海峡进入大西洋。这支进入大西洋的湾流起先向北，然后很快又向东北方向流去，横跨大西洋，流向西北欧的外海，一直流进寒冷的北冰洋水域。它的厚度200～500米，流速2.05米/秒，输送的水量比黑潮大1.5倍。
湾流蕴含着巨大的热量，它所散发的热量，恐怕比全世界一年所用燃煤产生的热量还要多。由于它的到来，英吉利海峡两岸每1米长的土地享受着相当每年燃烧6万吨煤所发出的温暖。如果拿同纬度的加拿大东岸加以对照，差别更为明显：大西洋彼岸的加拿大东部地区，年平均气温可低到-10℃，而同纬度的西北欧地区可高到10℃。
正当北欧人民享受湾流带来的温暖时，贪婪成性、损人利己的美国议员们，对这股暖流垂涎三尺，想筑一道海上堤坝，把湾流挡住，强迫它改变流径，沿美国东海岸北上，从而把巨大廉价的天然“暖气管”接到自家门口享用。
议案一提出，有人拍案叫好，有人提出异议，理由是：“一旦暖流被迫改道，沿美国东海岸北上后，冬季寒冷的大陆与温暖的海洋之间会产生一个明显的气压差：陆地冷，气压升高；海面暖，气压降低。结果风从陆地吹向海洋，美国大陆仍然享受不到这份温暖。”
于是，这个奇特的提案没能通过。80多年过去了，湾流仍然按照原来的路线欢快地流着。
也许是受美国抢夺暖流提案的启发，利用暖流改造地球气候的设想，后来接二连三地出现。
