1.宏大的海洋
海洋是指连绵不绝的盐水水域,分布在地表的巨大盆地中。海洋总面积约3.62亿平方千米,大约占地球表面积的70.9%。海洋中含有13.5亿立方千米的水,约占地球上总水量的97.5%。
全球海洋一般被分为数个大洋和面积较小的海。四个主要的大洋为太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋,大部分以陆地和海底地形线为界。将南极海的相应部分包含在内,太平洋、大西洋和印度洋分别占地球海水总面积的46%、24%和20%。
重要的边缘海多数分布在北半球,它们部分被大陆或岛屿包围。最大的是北冰洋及其近海,其他的还有加勒比海及其附近水域、地中海、白令海、鄂霍次克海、黄海、东海和日本海等。
广阔的海洋,从蔚蓝到碧绿,美丽而又壮观。海洋壮阔,人们总是这样说,但好多人却不知道,海和洋不完全是一回事,它们彼此之间是不相同的。那么,它们有什么不同,又有什么关系呢?
洋,是海洋的中心部分,是海洋的主体。世界大洋的总面积,约占海洋面积的89%。大洋的水深一般在3000米以上,最深处可达1万多米。大洋离陆地遥远,不受陆地的影响。它的水温和盐度的变化不大。每个大洋都有自己独特的洋流和潮汐系统。大洋的水色蔚蓝,透明度很大,水中的杂质很少。世界共有4个,即太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋。
海,在洋的边缘,是大洋的附属部分。海的面积约占海洋的11%,海的水深比较浅,平均深度从几米到两三千米不等。海临近大陆,受陆地、河流、气候和季节的影响,海水的温度、盐度、颜色和透明度,都受陆地的影响,有着明显的变化。夏季,海水变暖,冬季水温降低;有的海域,海水还要结冰。在大河入海的地方,或多雨的季节,海水会变淡。由于受陆地影响,河流夹带着泥沙入海,近岸海水混浊不清,海水的透明度差。海没有自己独立的潮汐与海流。
海可以分为边缘海、内陆海和地中海。边缘海既是海洋的边缘,又是临近大陆的前沿。这类海与大洋联系广泛,一般由一群海岛把它与大洋分开。我国的东海、南海就是太平洋的边缘海。内陆海,即位于大陆内部的海,如欧洲的波罗的海等。地中海是几个大陆之间的海,水深一般比内陆海深些。世界主要的海接近50个,太平洋最多,大西洋次之,印度洋和北冰洋差不多。
2.海洋形成的奥秘
对海洋的形式这个问题目前科学还不能做出最后的答案,这是因为,它们与另一个具有普遍性的、同样未彻底解决的太阳系起源问题相联系着。
现在的研究证明,大约在50亿年前,从太阳星云中分离出一些物质。它们一边绕太阳旋转,一边自转。在运动过程中,它们互相碰撞并结合,由小变大,逐渐成为原始的地球。
原始地球的内部火山活动很剧烈,火山爆发比较频繁,从火山喷出的气体,构成了地球的原始大气的一部分。水是原始大气的主要成分,以水蒸气的形态存在于大气之中。地表通过不断地散热,水蒸气就逐渐冷却并凝结成水。以后,地球内部温度逐渐降低,地面温度也降到了沸点以下。于是,天上下起了倾盆大雨,降落到地球表面并流到低洼的地方,持续了许多亿年,最后就形成了江河、湖泊和海洋。
科学家把那时的海洋叫做原始海洋。
在原始海洋里,盐分较低,而有机物质和矿物质却非常地丰富。当时由于大气中不存在臭氧层,同时天空放电、火山爆发所放出的能量、宇宙间的宇宙射线,以及陨星穿过大气层时所引起的冲击波等,都对有机物的合成起了一定的作用。其中天空放电提供的能量在靠近海洋表面的地方释放,原始大气产生了反应,所合成的有机物质就被雨水冲刷到原始海洋当中,从而使原始海洋含有丰富的有机物质。广大的原始海洋,各种物质汇集在一起,气象万千,大量的有机物源源不断产生出来,海洋就成了生命的摇篮。
总之,经过水量和盐分的逐渐增加,及地质历史上的沧桑巨变,原始海洋逐渐演变成了今天的海洋。
3.规律流动的洋流
洋流又称海流,是指海洋中海水沿一定途径的大规模流动的现象。
风力和海水密度分布不均是引起海流运动的主要原因,此外岛屿、大陆的海岸和地球的自转对海流也有一定的影响。
洋流是地球表面热环境的主要调节者,它可以分为暖流和寒流。一般由低纬度流向高纬度的洋流为暖流,由高纬度流向低纬度的洋流为寒流。
洋流按成因分为风海流、密度流和补偿流。
由盛行风推动海水漂流,形成规模很大的洋流,叫做风海流。世界大洋表层的海洋系统,大多属于风海流。由海水密度的差异造成的海水流动,这种洋流是密度流。当某一海区的海水减少时,相邻海区的海水便来补充,这样形成的洋流就是补偿流。
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。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。寒暖流交汇的海区,海水受到扰动,容易形成大规模渔场。海轮顺洋流航行可以节约燃料,加快速度。但洋流形成的海雾以及携带的冰山给海上航运造成了较大的威胁。洋流还可以把近海的污染物质携带到其他海域,从而加快了污染的扩散,加快了净化的速度。
大事聚焦:1912年4月14日,当时世界上一流的超级豪华巨轮泰坦尼克号在从英国出发,前往美国纽约的途中,在北大西洋与冰山相撞,造成约1500人遇难的惨剧,成为了当时在和平时期最严重的一次航海事故,也是迄今为止最广为人知的一次海难。
比较有名的墨西哥湾流,最狭窄处也宽达25千米,流动时速可达2000米,沿北美洲海岸北上,横过北大西洋,调节北欧的气候。北太平洋海流是一道类似的暖流,从热带向北流,可以提高北美洲西岸的气温。
4.壮观的海浪
在广阔的海洋上,波浪不断地在翻滚,有时波平如镜,有时却巨浪滔天。除了那些由地震或火山爆发造成的波浪外,波浪多半由吹过海面的风引起,远处暴风雨所搅起的波浪,可能移动数百里才抵达岸边。
由于太阳和月亮引力的作用,海面会出现周期性的升降、涨落与进退的现象,这种自然现象就是潮汐。古代称白天的潮汐为“潮”,晚上的称为“汐”,合称为“潮汐”。
海洋的潮汐可以用来为人类服务,如发电。1912年,世界上最早的潮汐发电站在德国的布斯姆建成。1966年,当时世界上最大容量的潮汐发电站在法国的朗斯建成。中国最大的潮汐电站是1980年5月建成的浙江省温岭县江夏潮汐试电站。
5.恐怖的海洋灾害
海洋是地球上决定气候发展的主要因素之一。
海洋本身是地球表面最大的储热体,也是最大的热能传送带。海洋与空气之间的气体交换对气候的变化和发展有极大的影响。飓风就是在海洋上空,由海洋的蒸汽形成的。
但是海洋有时也会发威,给人类带来严重的灾害。
海洋灾害主要有灾害性海浪、海冰、赤潮、海啸和风暴潮、龙卷风。同时,一些海洋与大气相关的灾害性现象还有“厄尔尼诺现象”、“拉尼娜现象”、台风等。
(1)海啸
海啸是一种具有强大破坏力的海浪。这种波浪运动引发的狂涛骇浪,汹涌澎湃,它卷起的海涛,波高可达数十米。这种“水墙”内含有极大的能量,冲上陆地后所向披靡,往往造成对生命和财产的严重摧残。智利大海啸形成的波涛,移动了上万千米仍不减雄风,足见它的巨大威力。
百年以来死亡人数过千的七次大海啸有:
①1908年12月28日意大利墨西拿地震引发海啸。震级7.5级。在近海掀浪高达12米的巨大海啸,地震发生在当天凌晨5点,海啸中死难82000人,这是欧洲有史以来死亡人数最多的一次灾难性地震,也是20世纪迄今为止死亡人数较多的一次地震海啸。
②1933年3月2日日本三陆近海地震引发海啸,震级8.9级,是历史上震级最强的一次地震,其引发海啸浪高29米,死亡人数3000人。
③1959年10月30日墨西哥海啸引发山体滑坡,死亡人数5000人。
④1960年5月21~27日,智利沿海地区发生20世纪震级最大的震群型地震,其中最大震级8.4级,引起的海啸最大波高为25米。海啸使智利一座城市中的一半建筑物成为瓦砾,沿岸100多座防波堤坝被冲毁,2000余艘船只被毁,损失5.5亿美元,造成10000人丧生。此外,海浪还以每小时600~700千米的速度扫过太平洋,使日本沿海1000多所住宅被冲走,2万多亩良田被淹没,15万人无家可归。
⑤1976年8月16,菲律宾莫罗湾海啸使8000人死亡。
⑥1998年7月17日,非洲巴布亚新几内亚海底地震引发的49米巨浪海啸使200人死亡,数千人无家可归。
⑦2004年12月26日印度尼西亚苏门答腊岛发生地震引发大规模海啸,到2006年末为止的统计数据显示,印度洋大地震和海啸以及所造成的瘟疫灾害已经造成近30万人死亡,这可能是世界近200多年来死伤最惨重的海啸灾难,也是世界灾难史上较悲壮的一次,死亡人数已经超过1976年中国唐山大地震造成24.2万人的遇难。
(2)厄尔尼诺现象
厄尔尼诺现象的基本特征是太平洋沿岸的海面水温异常升高,海水水位上涨,并形成一股暖流向南流动。它使原属冷水域的太平洋东部水域变成暖水域,结果引起海啸和暴风骤雨,是造成一些地区干旱,另一些地区又降雨过多的异常气候现象。
(3)拉尼娜现象
拉尼娜是指赤道太平洋东部和中部海面温度持续异常偏冷的现象(与厄尔尼诺现象正好相反)。
拉尼娜现象就是太平洋中东部海水异常变冷的情况。东信风将表面被太阳晒热的海水吹向太平洋西部,致使西部比东部海平面增高将近60厘米,西部海水温度增高,气压下降,潮湿空气积累形成台风和热带风暴,东部底层海水上翻,致使东太平洋海水变冷。
厄尔尼诺和拉尼娜是赤道中、东太平洋海温冷暖交替变化的异常表现,这种海温的冷暖变化过程构成一种循环,在厄尔尼诺之后接着发生拉尼娜并非稀罕之事。同样拉尼娜发生后也会接着发生厄尔尼诺。但从1950年以来的记录来看,厄尔尼诺发生频率要高于拉尼娜。拉尼娜现象在当前全球气候变暖背景下频率趋缓,强度趋于变弱。特别是在20世纪90年代,1991年到1995年曾连续发生了三次厄尔尼诺,但中间没有发生拉尼娜。
一般拉尼娜现象会随着厄尔尼诺现象而来,出现厄尔尼诺现象的第二年,都会出现拉尼娜现象,有时拉尼娜现象会持续两三年。1988年至1989年,1998年至2001年都发生了强烈的拉尼娜现象,令太平洋东部至中部的海水温度比正常低了1~2℃,1995年至1996年发生的拉尼娜现象则较弱。有的科学家认为,由于全球变暖的趋势,拉尼娜现象有减弱的趋势。
6.大事件聚焦——印度洋海啸
2004年12月26日,在印度洋板块与亚洲板块交界处的苏门答腊岛,发生了世界近200多年来死伤最惨重的海啸灾难——印度洋海啸。这场突如其来的灾难是由印度西尼亚海域的里氏9级地震引发的,给印尼、斯里兰卡、泰国、印度、马尔代夫等国造成了巨大的人员伤亡和财产损失。到2005年2月4日为止的统计数据显示,印度洋大地震和海啸已经造成近30万人死亡或者失踪。
海啸作为一种具有强大破坏力的海浪,往往会对人们的生命安全和财产造成较为严重的威胁和伤害。