凶猛的海啸
海啸就是水下地震、火山爆发或水下塌陷和滑坡等大地活动的产儿。它们在海里激起的巨浪,涌向岸边时形成了破坏性海啸。海啸只在地震构造运动出现垂直断层,震源深度小于20~50公里,里氏震级大于6.5级的情况下才能发生。如果地震没有使海底发生变形或弹性震动,只能引起较弱的海啸。在水下进行核爆炸,也能产生人造海啸。
地震实际上是地壳的变动引起的,在地球各处都可能发生,但达到破坏性程度的地震是比较少见的。全球地震活动区主要集中在环太平洋和地中海到中亚一带,通常称为地震活动带。
环绕太平洋周边地区的地震活动带,在东边北起阿留申群岛,经阿拉斯加、北美西海岸,直到南美的智利;西边由阿留申群岛向西,经堪察加半岛、千岛群岛、日本列岛,此后分成两支,一支南下经马里亚纳群岛、菲律宾、印尼,在伊里安岛与前一支会合后,继续南下,经所罗门群岛、斐济、汤加直至新西兰。这里处在太平洋板块的周边,地壳活动最强烈,密布着岛弧与海沟,地表高差悬殊,有世界上最深的马里亚纳海沟,全球80%的地震都发生在这里,因而也是海啸发生最多的地区。
地中海至中亚地震带,在西部由亚速尔群岛向西与大西洋海岭相连;东部经地中海、土耳其、伊朗、巴基斯坦、中国西南部、缅甸、向南至印尼,并与环太平洋地震带会合。这里发生的地震约占全球总数的15%左右。
全球地震海啸发生区基本上与地震活动带一致。根据1700多年的统计资料,全球破坏性较大的地震海啸约发生260次,平均约7年发生一次,其中环太平洋区约占80%,地中海区约占8%,而在日本列岛邻近海域则占太平洋区的60%左右。因此,日本是世界上地震海啸最多,也是受其危害最重的国家。
海底的陷落升降和滑坡等,有时会产生强烈地震。影响范围大的有1000多公里,能释放出巨大的能量。当海水受到地震的作用,便很快以波动形式把所得到的能量传播出去。地震产生的这种海水波动,与平常我们所见到的海浪大不一样。海洋一般只在海面附近起伏,涉及的深度不大,波动的振幅随水深衰减很快;而地震引起的波动,则是从底到海面整个水体的波动,当然力量就大得多了。在海啸震源附近水面,最初的波动只有1~2米高,当它运行在深水大洋时,波高也增大不多,但波长却可达几百公里,传播速度可达每小时1000公里,比大型喷气式客机还快。所以,海啸在深海大洋上不会造成灾害,甚至在海啸发生时,正在航行的船只都难以察觉出来。然而,当海啸波进入大陆架浅海后,因深度急剧变浅,能量突然集中,波高会骤然增大,当海啸波进入狭窄浅水时,从海面到海底的流速几乎一样,整个水体携带大量能量直冲海湾和岸边,这时可能出现10~20米以上的波高,以排山倒海之势冲击过来,特别是在漏斗型湾顶处更为猛烈。据研究,不同类型的海湾,外海传来的巨浪波高的增加幅度是不一样的。最为严重的是V型海湾,湾顶处的波高为湾口处的三四倍;在U型海湾,湾顶的波高约为湾口处的两倍。如海啸波在湾口和湾顶内反复发生反射,还会诱发湾内海水的固有振动,引发起假潮,可使波高增幅更大,造成更大的危害。
钱塘怒潮
钱塘江是浙江省第一大河。它入海的杭州湾,是典型的喇叭形海湾,是生成风暴潮的多发区。每当大潮时,特别是朔望大潮期间,如恰逢台风从东南方向侵入,江水东流与海潮西进相顶托,风起潮涌,常以排山倒海之势向湾顶冲南。据统计,在清代267年期间,钱塘江口发生风暴潮灾共131次,平均两年发生一次灾害。1953年秋季,一次风暴潮曾冲上8米多高的石塘,将盐官镇塘堤旁的一座重1500多公斤的“镇海铁牛”冲出10多米远。当时群众为防御潮灾的侵袭,从2000多年前的秦代开始,在钱塘江两岸修筑了一条长达400多公里的石堤,大大减缓了潮灾的危害。这条石堤被誉为“防潮长城”,长期屹立在钱塘江边。
由于钱塘江口的独特地势,平时形成的潮夕也与众不同,在朔望大潮期间,即使风平浪静的日子里,潮势也以迅猛高大着称,古代文人墨客对此曾大加赞誉。唐宋大诗人刘禹锡、苏东坡等均对钱塘大潮的雄伟壮观描绘地得有声有色:“八月涛声吼地来,头高数丈触山回,须叟却入海门去,卷起沙堆似雪堆。”以及“八月十八潮,壮观天下无”等诗句,完美地描述了钱塘大潮的雄威。
钱塘大潮的雄伟壮观,是由潮水喇叭口状的河口形成的。钱塘江口处于杭州湾顶,湾顶的宽度从湾口的100多公里紧缩至2~3公里,如同一个放倒的大口瓶子。涨潮时,潮水自东向西,河口急剧缩狭,河床迅速抬高,水深变浅,平均水深仅二三米,有利于涌潮的发生。当较大潮波进入河口后,经狭槽一束,溯江而上,水体进入窄道,能量高度集中,再加上河床突然上升,滩高水浅,大量潮水涌进时,前面的潮浪受阻减速,后面的潮浪紧追上来,后浪赶前浪,一层叠一层,潮水进到瓶口处的盐官,竖起一道直立的白色水墙,远远望去犹如一排银链,从浩渺的江口向内翻滚,潮头涌起,浪花飞溅,响声如雷,汹涌澎湃,形成了奇伟无比的钱塘怒潮。
钱塘怒潮的神奇影象,除地理因素外,潮汐本身的变化也助长了涌潮的发展。从天文因素看,每年的春分和秋分,也就是农历的三月和八月,是形成潮汐的引潮力最大的时期,因此,春秋分朔望日前后,容易形成特大潮。但春季钱塘江口西北季风劲吹,正与潮头流向相反,抵消了部分潮势,所以春潮并不特别壮观。在秋分前后,情况就不同了。那时,江水径流增大,东流入海,正与乘东南风而来的潮水相顶托,两者势力均较春潮为大,这两支水流犹如“两军对阵”之势,在狭窄的湾口对峙起来,潮水上涌,江水下泻,汹涌的浪流相交,爆发出震撼山河的轰隆声,响彻钱塘江两岸,形成“天下无”的奇观。
风霸王
1949年夏季的一天,新西兰海岸一带浓云密布,上下翻滚,突然,一阵剧烈的暴风夹着倾贫大雨铺天盖地而来,整个大地好像都在昏暗中摇晃,人们吓得关门闭户,躲在家里。等云散雨停之后,才赶紧出来收拾被摔碎的船只和被刮倒的树木。令人惊异的是,他们意外地发现地上竟有许多鲜鱼,有的已经死了,有的还活蹦乱跳。他们疑惑地议论着,这些鱼是从哪儿来的?难道是从天上掉下来的?
后来,经过人们研究证实,这些鱼就是那阵风雨带来的。那种风就叫龙卷风。龙卷风有巨大的吸力,在陆地的龙卷风,可引起飞沙走石,能把一棵棵大树拔起,将一座座房屋摧毁,能把粮食、蔬菜、羊群旋到半空,运到几几十里地之外,然后像下雨一样从空中落下来,撒得遍地都是。海上的龙卷风又叫“龙吸云”。它是一团急速旋转的空气团,具有强大的吸力,能把大量的海水连同里面的鱼虾旋吸在半空中,带到另一个地方,然后以雨的形式落在地面上,这就是我们前面所说的“鱼雨”的来由。
龙卷风是一种小型旋转风,直径一般不超过1公里,小的龙卷风直径仅25~100米,与直径1000公里的台风相比,看来无足轻重,可是它的风力却比台风大得多。台风的最大风速很少超过100米/秒,而龙卷风的最大风速可以达到120~200米/秒。依据龙卷风发生在陆地还是海上,可分为陆龙卷和海龙卷;海龙卷的直径一般比陆龙卷略小,其强度较大,维持时间较长,在海上往往是集群出现。1971后7月底,一张卫星云图上就显示出有7个海龙卷同时出现,真可谓是名副其实的“风霸王”了。
海冰的行踪
海冰是极地和高纬度海域所特有的海洋灾害。在北半球,海冰所在的范围具有显着的季节变化,以3~4月份最大,此后便开始缩小,到8~9月份最小。
北冰洋几乎终年被冰覆盖,冬季(2月)约覆盖洋面的84%。夏季(9月)覆盖率也有54%;一些随水流动的冰群围绕着洋盆的边缘游弋;它们大多为3~4米厚的多年冰,有一些在夏季融化消失。因北冰洋四周被大陆包围着,流冰受到陆地的阻挡,容易叠加拥挤在一起,形成冰丘和冰脊。在北极冰域里,冰丘约占40%。
北太平洋的白令海、鄂霍次克海和日本海,冬季都有海冰生成;大西洋与北冰洋畅通,海冰更盛,在格陵兰南部,以及戴维斯海峡和纽芬兰的东南部都有海冰的踪迹,其中格陵兰和纽芬兰附近是北半球冰山最活跃的海区。不过,这些冰山大都是大陆冰川或陆架冰断裂后滑入海洋的巨大冰块,外形多似多字塔状,冰中带有泥沙等杂质,密度较大,其中露出海面高度在5米以上的才称为冰山。冰山高度一般为几十米,长度从几百米到几十公里都有。
南极洲是世界上最大的天然冰库,全球冰雪总量的90%以上储藏在这里。南大洋上的海冰,不同于格陵兰冰原上的冰,也不同于南极大陆的冰盖,只有环绕南极的边缘海区和威德尔海,才存在着南大洋多年性海冰。在冬半年(4~11月),一二米厚的大块浮冰不规则地向北扩展,把南纬40°以南的南大洋覆盖了1/3,这些冰大多为冬冰,到夏季几乎融化掉80%以上。
南极洲附近的冰山里,是南极大陆周围的冰川断裂入海而成的。出现在南半球水域里的冰山,要比北半球出现的冰山大得多,长宽往往有几百公里,高几百米,犹如一座冰岛。它的外形比较平坦,质地比较纯洁,密度较小。冰山漂离源地以后,遇到较暖的海水,将逐渐消融。南半球冰山的平均冰龄为4年,冰山向北漂流最北可达非洲南部,相距源地约3000公里。据南极科学研究委员会观测所得数据统计,1973年度南极观测区域里发现的冰山数为1.8万个。这个观测区域仅占南大洋面积的1/15,据此推算,南大洋冰山总数约有30万个。恶毒的“圣婴”
位于南半球的秘鲁,是世界上产鱼的大国之一。这个国家的鱼粉产量占世界首位。这是由于秘鲁沿海存在着一支旺盛的上升流,不断地从深层向海面涌升,能把海底丰富的磷酸盐类和其他营养成分带到海洋上层,成为众多鱼类的生活区域,自然也就变成了着名于世的秘鲁渔场。如果这支上升流减弱或是消失,赤道区附近的暖流就会侵入,引起秘鲁沿岸海域水温升高。这种现象,大约每隔几年就会在圣诞节前后发生一次。当地据民把这种暖流的季节性南侵,以及由此引起的异常现象称为“厄尔尼诺”。
厄尔尼诺是西班牙语“圣婴”的读音,每当这种现象发生时,海面上原有的万鸟齐飞争相吸食鱼儿的生动场景顿然消失,海中游动的鱼群也荡然无存。继而笼罩着海面的是成片死亡的海鸟和海鱼,这就是“厄尔尼诺”作祟的结果。
厄尔尼诺现象在一般年份里向南入侵的范围有限,只能到到达南纬几度;待到来年3月,海面水温又恢复正常,对长期生活在这里的鱼类和鸟类没有太大的影响。在特殊年份,暖水入侵的范围大一些,有时可抵达南纬十几度。这时,秘鲁沿岸水温就会迅速增高,适应这里冷水环境的浮游生物和各种鱼类,就会因环境的突变而大量死亡。同时,以鱼为食的各种海鸟,也会因缺少鱼类食物而无法生存。从而使闻名于世的秘鲁渔业产量急速下降。
经多年观测研究,发现厄尔尼诺现象出现时,不仅给秘鲁沿岸带来灾害,也给全球气候造成异常。一些地区暴雨成灾,洪水泛滥;而另一些地区则久旱无雨,农业歉收。海洋学家把这种全球气候异常与厄尔尼诺现象联系起来研究,发现它们之间有着很紧密的关联。全球气候异常的前兆,往往可以从上年发生的厄尔尼诺现象中找到线索。
随着科学研究的深入,对厄尔尼诺现象发生的机制,有了新的认识,它的含义也发生了变化。现在,只有发生在赤道太平洋东部地区的大范围的海水温度升高,并持续一年以上的增温现象,才称得上是厄尔尼诺。
运金船的沉没
1922年5月22日,英国“埃及”号邮船汽笛长鸣,徐徐驶离伦敦港。这艘大型由船排水量约8000吨,长年航于英国与印度之间。这次它载着300多名旅客和大批的金银,计有37箱金币约10多万枚,黄金1089锭,白银1229锭,共重41吨。为防止意外,行前在英国劳埃德保险公司进行了财产保险,总额为100多万英镑。