许多海鸟为什么能长时间在空中滑翔而不会掉下来呢?它们前进的能量是由哪里来的呢?科学家发现,海鸟能像帆船运动员一样,驾长风,乘气流,破浪向前。帆船是没有发动机的,驾驶员巧妙地操纵船帆,适应风向风速,利用风力鼓帆而行。海鸟滑翔也同样是巧用风能,“乘”长风而轻飏重霄九。
鹳形目鹱科短尾信天翁
常言道,“无风三尺浪”,就是说无论是否有风,大洋上都可以产生涌浪。若无陆地阻挡,涌浪可以传播到很远。一个传播速度比风快的波浪,压迫它前方的空气产生一个上升气流,尽管这个上升气流可能很弱,仍能被海鸟觉察得出,并加以利用,海鸟可以“骑上”它往上飞,达上升气流的波峰处,也达到一定的高度,然后在滑翔过程中渐降到波谷。由于空气与波浪之间的摩擦作用,风在不同高度上方向和强度都有变化,海鸟就是巧妙地利用这种变化保持飞翔。
例如一只信天翁的一个滑翔周期是:第一阶段信天翁乘着上升气流往上升,达到最高处时,获得了一定的势能,此时它迎风前进,所受上升流的作用相对渐小;第二阶段信天翁转为顺风而下,随着高度的降低,势能转化为前进的动能,增大了向前滑翔的速度;第三阶段随着高度的降低,风速渐慢,而信天翁前进的速度达到最大,甚至比风还快;第四阶段待信天翁滑到波谷时,风速最慢,眼看就要落到海里时,信天翁又在波浪之前将方向一改,转向迎风,升到波峰处时,又“骑”上上升流,被速度渐强、方向相反的风推向高处,直到风力降低到不能把信天翁继续有效地往上推高时,信天翁就重复另一个周期。上升时虽影响了向前的运动,但却获得了能量补充,可保持滑翔继续下去。在完全无风的天气,也能看见信天翁在涌浪的前方巡游。在风向多变的区域,它们也能利用上升流滑翔并结合波浪式飞翔。其他一些海鸟如海鸥、鲣鸟和鹈鹕等虽不及它们那样技艺高超,但也能表演出很高超的滑翔技巧。当然它们更多的是把滑翔技巧与有规律地鼓翼结合起来。