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第5章 海洋的谜团(5)

神秘的海洋大漩涡

在埃德加·爱伦坡的短篇小说中,描述了挪威海岸一个悬崖边的强大的漩涡。书中是这样说的:漩涡的边缘是一个巨大的发出微光的飞沫带,但是并没有一个飞沫滑入令人恐怖的巨大漏斗的口中,这个巨大漏斗的内部,在目力所及的范围内,是一个光滑的、闪光的黑玉色水墙,这个巨大的水墙以大约45°向地平线倾斜。它在飞速地旋转,速度快得使人感到目眩,并不停地摇摆,在空气中发出一种令人惊骇的声响,这种声响半是尖叫,半是咆哮。

澳大利亚的海洋学家3月14日宣布,他们发现了一个如同爱伦坡在小说中所描写的那样的一个巨大冷水漩涡,只是没有书中描写的那样陡峭或移动得那么快。除此之外,几乎没有什么两样。这个旋风位于距悉尼96千米处,直径长达200千米,深1千米。它正在剧烈旋转,产生的巨大能量将海平面几乎削低了1米,改变了这个地区主要的洋流结构。它携带的水量超过了250条世界第一大河——亚马孙河的水量!

澳大利亚联邦科学与工业研究组织称,这个漩涡的力量非常大,它所携带的能量将电影《海底总动员》中时常出现的那种主要洋流推向更远的海域,幸运的是,到目前为止这个剧烈的漩涡还没有影响到船运。

暴风不太可能产生这样的影响,但科学家需要迫切地知道接下来会发生什么,因为在漩涡的背后是一种洋流紊乱现象,这是当代最难以解答的科学难题之一。伟大的量子物理学家沃纳海森堡说:“临终前,当躺在床榻上,我想上帝会为第一个问题给出答案。”

在全世界都会看到海洋漩涡的身影,在自然界中它们是一种正常的现象。当不同的水流相遇时便会产生漩涡,和它们的近亲空气漩涡以及太阳与风的共同作用,这些海洋漩涡在影响天气的过程中扮演了异常重要的角色。它们将一个天气系统中的能量转移到另一个天气系统中。

海洋漩涡主要受海洋的涨潮和退潮控制,此外它们还遵从一些数学规则,但并非所有的规则。科学家对这些海洋漩涡只能进行部分预测,它们是剧烈混乱产生的现象,但也展示出具有某种结构、节奏以及其他与秩序有关的特征。海洋漩涡从不会重复自己,所以对它们的行为进行统计无法完全解决问题。当年,美国人想通过把40年英吉利海峡的天气数据平均一下,用这种方法预测诺曼底登陆那天的天气情况,结果犯了大错。最后还是英国和挪威的预测专家利用取样预测法拯救了他们。

海洋漩涡虽然不能被形容为自然界中的一个反复无常的奇异现象,但像悉尼附近海域这么巨大的海洋漩涡,在不可预见的天气事件中尤其是在“厄尔尼诺”反常气候现象中,在秘鲁的大雨到堪萨斯的干旱中都扮演着非常重要的角色。

海洋漩涡是不同来源的水流交汇导致的,这些水流有各自不同的温度和流速。当不同的水流撞击在一起时会产生不可预见的后果。这种不可预知性与二氧化碳和甲烷气体的排放导致的不稳定性有关,这种不稳定性反过来导致了更加无法预测的水流的混合。收集到其中所有的变量并进行数学计算令科学家大费脑筋。他们正在努力弄清的一件事情是:如何理解海洋漩涡中一致和非一致运动之间的关系。这个关系是如何预测漩涡中的一个关键性因素。

悉尼海洋大漩涡令人困惑的是,它在不断改变。当你从一个视角或在一个特定的时间段观察时,它似乎很平静;但当从另一个地方或其他时间观察时它又会变得非常狂暴。如果在它上面航行时,水面看起来似乎很平静,但却会使巨轮发生晃动。悉尼海洋大漩涡可能很快会丧失它的能量,巨大的海洋漩涡通常会持续大约一周时间,但有一些可能会持续一个月之久。它们不会停息下来,而是通过将小漩涡吸入它们之中使能量发生转移。

科学家说,能量不断上下发生运动,就好像一个不断旋转的楼梯。水和空气中的漩涡存在分子的混沌运动,这样的运动一直延伸到大气的边缘,在星际空间的流动中也存在这种神秘的混沌运动。科学家已经在恒星的尾迹中发现了漩涡的存在。自从卫星时代以来,人们才真正有可能对漩涡进行全面的观察,为此所要做的就是要综合研究不同的信息。这也是为什么那些关心股票市场上巨大资金流动的人会紧密追随与漩涡有关的科学的原因。

探索赤道潜流的奥秘

1951年,美国年轻的海洋学家克伦威尔和他的同事在太平洋的赤道海域进行鲔鱼生活习性及环境条件的考察研究。考察的方式并不复杂,就是把玻璃浮子穿在一起,布放在16~20千米长的海面上,每个玻璃浮子下面,挂上铅锤和若干鱼钩。白天放下去,晚上收回来。按照一般的常识,既然海流是向西流动的,布下的钓鱼工具自然应当向西漂才对。然而,令人不解的事情发生了。克伦威尔布放的沉到海面下的钓具一反常规,竟一个个向海流的反方向漂着。细心的克伦威尔以为自己没有放好钓具,收起来后又重新布放,结果还是一样的。漂浮在海面的小船受海流影响,向西漂着,而沉入海中的钓具却向东漂去。这是怎么回事呢?

经过大量的资料对比,他断定,在赤道海域的表层海流之下,存在着一股像湾流那样巨大而稳定的逆向海流。这就是赤道潜流。经过各国海洋学家的艰苦努力,最终查明赤道潜流在三大洋中都存在。

它的表现形式是,沿赤道方向由西向东流动,横越三大洋。其范围是北纬2°到南纬2°之间的海域内,形成一股与赤道对称的狭窄海流。它的垂直厚度在200~300米,全年流速稳定。

虽然人们对赤道潜流已经有了初步认识,但是仍然有不少问题有待人们去探索。例如,人们在赤道以南约南纬6°~8°之间,曾多次发现另外一股与赤道潜流平行的潜流,也为逆向海流。这股海流和赤道潜流又是何种关系?

另外,赤道潜流与表层风海流的能量转换关系是如何进行的?这些问题都有待于人们去重新认识。

赤道潜流对热能量的储存及对全球气候的影响机制,以及它与西部边界流的能量转换关系,这些也都是摆在海洋学家面前的难题。

悬在头顶的大海

马歇尔·卡尔多纳是美国著名的神秘事件研究家,多年从事各种神秘事件的调查研究工作。有一天,他闲来无事,就到附近的一家古玩店去选购古董,这时候他突然发现了一卷陈旧的手稿。这卷书稿显得破破烂烂,字迹已褪色,幸好内容还算完整。马歇尔只花了买一卷废纸的钱就把这份手稿弄到了手。回家后,他急急忙忙通读了整部手稿,没想到这里面所记录的内容竟是一位挪威渔夫的离奇经历,这让他感到非常难以置信。

挪威位于欧洲北部,部分国土位于北极圈内,一位叫奥尔夫·亚森的渔夫和他的儿子就住在这里。一天,亚森和他的儿子乘一艘小小的机帆船向北行驶,他们计划这次行程约需1个月。航行途中,一些意想不到的事情发生了。船向北行进,气温却一天天地升高。

一天,儿子突然指着罗盘说:“爸爸,你看,罗盘好像有点不对头。”

亚森回头一看,罗盘突然开始指向南方,可是船仍在向北行驶。渔夫父子看看四周,看到的情形让他们惊愕得说不出话来,不知该怎么办。不知什么时候,他们头顶上的天空消失了,代之以湛蓝的海水。

船继续行进,这时周围的环境似乎已近黄昏,他们环顾四周,上下左右都是海水。又过了一会儿,四周一片漆黑,仿佛进入了一个长夜无昼的世界。突然,他们看见了另一个太阳,也许称为“地心的太阳”更恰当些。逐渐地,周围亮如白昼,海水前方出现了陆地。他们隐约分辨出陆地上生长着绿油油的植物,甚至还有动物。很久以前,亚森父子曾听说过一个传说,在北极某处有一个世外桃源,这里气候宜人,难道这就是那个世外桃源?

一年后,亚森父子平安地回到了故乡。他们向邻居叙述了那个国度里的情景。那里住的都是些巨人,身高大约4米;那里不仅有动物、植物和各种农作物,还有供他们使用的各种日常用具,其大小与巨人成正比;那里的1粒葡萄大得相当于1只普通的苹果。村里人没有一个相信他们的叙述,认为他们是在说梦话。

亚森父子没有办法,只能专程前往美国,向住在洛杉矶的乔治·埃马森先生详细讲述了自己的经历。埃马森根据他们的叙述写成了这部名为《一位挪威渔夫的离奇经历》的书稿。人真的会遇上这些事情吗?挪威的北极探险家弗里乔夫·南森证实,在北冰洋底下,似乎有一个由海水形成的巨大空洞。他从1893年6月开始,在北冰洋的浮冰上生活了一年半,成为第一个踏入北纬86°41′的人。他看到了北极圈内的许多奇异现象。其中,在北冰洋的冰海中有一片“开水”,这是一片在黑沉沉的广阔冰海上的不反射天空光线的不冻海域。

美国极地探险家霍尔早于南森20多年曾3次闯入北极进行探险。他也提及,当他的探险队一行正沿冰山前进时,在距他们大约7千米的地方出现了一片不冻海域,这片“开水”从南到北,占据了2座冰山之间的整个海峡。

1906年,极地研究家威廉·里德根据南森和霍尔的叙述,坐着狗拉雪橇直奔北极,想去亲眼看看这片不冻海域。据他说,当他接近这片海域时,周围开始涌出团团浓雾,那片“开水”就在那浓雾笼罩下。

里德猜测浓雾是由地球内部流出的暖空气造成的,也就是说在北极圈的某个地区肯定有一个通过地热加温并使热空气泄漏的地方。里德的假设是不是有点不可能,谁也不知道。

海平面会持续上升吗

闻名于世的水城威尼斯在过去的100年间下沉了23厘米。不仅如此,中国的上海、日本的新、英国的伦敦、泰国的曼谷、美国的新奥尔良、瑞典的斯德哥尔摩等都不同程度地处在缓慢持续的下沉之中。

专家们认为,剔去城市建筑本身的沉重负荷、过多地抽汲地下水等原因,这些城市的下沉都与海平面上升有关。

对于海平面的上升,国际地理协会提供了一份很有说服力的材料。

由120多位地貌学家、测量学家组成的专家组利用历史地图、航海图和对海岸进行的精密测量,参考航空照片和卫星资料,对澳大利亚东海岸的90千米沙滩进行了研究。

结果显示,在1870~1979年这100多年间,这里的海岸线后退了150米,平均每年后退1.5米。在气候变化的同时,海洋表面的升降是正常的自然现象。然而,海平面发生如此大的变化,也还有着人为的原因。

目前,世界上许多科学家把海平面的迅速上升归因于人类过多燃烧煤和石油,使大气中的二氧化碳剧增从而产生的“温室效应”。

按照这种理论,如果二氧化碳再成倍增长,则南极西部的冰川可能融化,其结果将使全世界的海面上升5米,进而导致世界上人口稠密、工业集中的沿海地区遭受灭顶之灾。

还有学者指出,水体温度上升,促使海水蒸发,一部分水由水体进人大气层,还可能导致海平面下降。

另一方面,由于大量的水汽和尘埃的存在,会使大气中云量增多,从而将普遍导致全球性的降水增多。这样,冰原上的雨水补充增加,也会使水更多地积聚于两极等冰川中,也可能导致海平面下降。

此外,还应当看到全球大中型水库等水利工程的作用,也可能会导致全球性的降温以及海平面下降。

总之,海面是否还会继续上升,现在仍是个谜。

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