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第4章

比勃博士后来又乘坐深海潜水球“巴切斯菲”号潜入海底考察。这两次的“魔鬼海”探险,使他的名字传遍全球。

在第二次世界大战中,英国奥兹明少校曾亲自驾船体验了“魔鬼海”的恐怖。

当他进入马尾藻海后,只见一片绿野发出令人作呕的奇臭,海藻的表面有极大的黏性,吸住人的手后,会拉出一道血痕。

到了晚上,这些海草像蛇一样爬上船的甲板,似乎要将船裹住不放。为了航行,奥兹明只好把这些海草扫掉。但是,扫掉前面的,后面又跟着不断伸来,结果,越来越多。一会儿海草就爬满了甲板。经过一番艰难困苦的搏斗,奥兹明筋疲力尽地逃出了魔藻海。

海鸣是怎么回事

神秘莫测的大海经常会发出各种各样的声音,这些声音统称为“海鸣”。但海鸣的声源在哪里呢?

有些海鸣的声源是众所周知的,比如波浪翻腾和惊涛拍岸发出鸣响,大气降水、地震和火山活动引起鸣声,鱼类和其他海洋生物发出的声音等等。但有些海鸣的声源至今还是个谜。在我国广东省湛江硇洲岛的东南海面,每当风云突变,天气异常,风暴即将到来时,海面上就会发出一阵阵有节奏的呜呜呜声地响。这声音好似闷雷滚动,一高一低,错落有致。据当地老人说,在很久以前建造硇洲岛国际灯塔的时候,法国人把一个大水鼓沉放在水中,水鼓相当于海况探测报警器,专门作海上天气预报用的,它能随时向人们发出风浪异变的信息,这呜呜呜的声音就是它发出来的。可是,谁也没看见过那沉放在水中的石鼓,更不知道它被放置在什么地方,有关部门曾专门派出船只到硇洲岛东南一带的海域巡视搜索,结果什么也没发现。

1969年,有人曾在这片海域发现过一群海猪正在游动,于是,当地人就认为海鸣有可能是海猪的嚎叫声,但在没有海猪活动的地方也有海鸣的产生,很显然这种说法是错误的。

1976年,硇洲岛东南海上的海鸣声比以往减弱了,于是,持“水鼓说”的人认为,这是由于水鼓年代太久,从而导致其功能日益减退。持“海猪说”的人则认为,这是由于近年来人们在这一带海域的活动明显增加,影响了海猪的正常活动和生活,使海猪迁移的结果。

两种说法看上去似乎都有一定的道理,硇洲岛东南海上海鸣的声源究竟在哪里,至今仍是一个谜。

海雾之谜

海雾大致有两大类,它们均是在海洋直接影响下形成的。其一是受海面因素影响而形成的雾,如平流雾、蒸汽雾、混合雾、辐射雾等;其二是在天气系统影响下产生的雾,如雨雾等。

当暖空气从温暖的水面流向冰水面时,暖空气就会冷却降温,凝结出水汽,继而以液体水滴的形式悬浮在空中。这种大大小小的水滴越聚越多,便形成了雾,直接影响了空气的透明度。由于这种雾主要是靠暖空气在冷海面上的平流运动形成的,所以叫做平流雾。在海洋上的雾,绝大多数都是平流雾。这种雾随风飘移,分布范围广、持续时间长、浓度大,常常给行船造成灾难。

当冷空气到达暖水面时,由于海水温度高于气温,海面上的水汽压力大于空气水汽压力,造成水面强烈蒸发,水汽进入冷空气中。当冷空气中的水汽达到饱和状态时,水汽就凝结出小水滴,越来越多的小水滴聚集漂浮在低空,便形成了蒸汽雾,使能见度降低。

海洋上空的降雨,降至低空时,因低层温度增高而使雨滴蒸发,提高了低层空气的温度。同时,又有冷空气流入,与低层暖湿空气混合,使暖湿空气饱和,从而形成了混合雾。混合雾与蒸汽雾不同,它的水汽主要来源于降雨。如果没有降雨,两种温差较大而又比较潮湿的空气相互混合,有时也能形成混合雾。

当海洋水面被一层悬浮的物质或冰层覆盖时,这层覆盖面在夜间辐射冷却很快,使贴近海面较暖的空气凝结出水滴,就会产生辐射雾。

雨雾是随同降雨而来的雾。这种雾与混合雾一样,水汽都来源于雨滴。但雨雾形成过程中不需要借助于外来冷空气的混合,仅靠雨滴的蒸发即可形成。

海水温度之谜

盛夏的骄阳是那样炎热,它毫不吝惜地用自己的热量把大地上的一切都烤得烫烫的。

就连拂面而过的夏风,也仿佛炉前的热气,不会使你产生舒服的感觉。

这时,那碧蓝碧蓝的大海更加显露出迷人的魅力,你会身不由己地要投入到它的怀抱。

甚至你还会想,要是一个夏天都能生活在舒适的海水里那该多好啊。

不过还要提醒你一下,可不能在大海里泡得时间太长,不能游得太远,否则你会牙齿打颤,嘴唇发乌,浑身冻得发抖,弄得不好抽起筋来就更麻烦了。

亲爱的朋友,当你在大海里泡得浑身发抖,不得不上岸趴在烫人的沙滩上、让火热的太阳再给你一些温暖时,你有没有想过同样处在炎炎的烈日之下,为什么沙滩就炙热烫人,而大海却令人感觉寒冷呢?

人们研究过太阳辐射的情况,他们发现,到达地球表面的太阳辐射能大部分都被地球吸收了,只有一小部分反射回到空中。说来也很有趣,原来海面和陆地比较起来,海面就像饿极了的孩子似的,贪婪地吸收着太阳送来的热量,不愿把好不容易得到的太阳能量放弃掉。

陆地就和海面不一样。它的胃口小,不能一下子吸收很多太阳辐射来的能量,剩下的就反射回空中去了。陆地的反射率要比海面的大一倍,可见陆地的吸热能力要比海洋差些。而且,陆地存不住热量,那晒得烫烫的沙滩就是一个例子。

既然海水吸热多,为什么海水没有沙滩热?

科学家经过研究,发现陆地是一种不能很好传热的固体,既不透明又不流动。太阳即使再厉害些,也晒不透它。因为不能很好地传热,晒了一整天,它所吸收的热量还只是集中在不到一毫米厚的表层内。

而海上的情况就不同了。

海水是半透明的,太阳光可以透射到水下一定的深度,也就是说,太阳的辐射能可以达到海水的一定深度之内。经过长期的观测计算,人们发现到达水面的太阳辐射能,大约有60%可以透射到1米的深度,有18%可以达到海面以下10米的深度,人们甚至在海面100米深度的地方仍然发现有少量的太阳辐射能量。而这些,在陆地上是不可能的。

海水吸热,不仅胃口大,它还要把已经吸收的热量送到透射不到阳光的深层海水中贮存起来呢。这也是海洋与陆地所不同的一个最重要的性质。

海洋依靠海水的流动来输送热量。比如说,海流就可以把赤道附近的热海水送到两极方向去,而两极方向的冷海水也通过海流向温暖的地方流动;风浪则可以形成海水温度的上下交换。你可不要小看这种风浪的作用,科学家说,它所造成的海水温度的上下交换,要比热传导作用大上千倍万倍呢。在夏季和白天,海面上接受的热量较多,它就可以把热量送到深层贮存起来;而在冬季和夜晚,海表面接受的热量少,它又会把贮存在深层的热量输送到表层。

当然,除了风浪,海水还有一种对流作用。这种对流作用是由于冷热海水的重量不同而形成的。就像冷空气重热空气轻一样,海水也是冷的重热的轻,于是冷而重的海水就会自动下沉,暖而轻的海水会自动上升。有了这种对流作用,冬天的大海也不会很冷了,随着表层较冷的海水不断下沉,下层较暖的海水会自动升上来补充的。

同在一个太阳下,陆地与海洋的物质不同,温度就不同。陆地是表皮烫,海洋则是整个温,海洋把热情大方的太阳送来的热量都贮存下来了,只是体积太大,温度不可能升得太高,所以夏季的大海会使你舒服得最后要打寒战。

难怪有人说海洋是个贮存热量的仓库,这话还是有它一定道理的。

海水涨落之谜

在海滨的沙滩上,经常能看到一些人弯着腰,甚至蹲在那里,捡拾各种漂亮的贝壳,有时还能捡到海藻或海蜇、海星、海胆……可是过了一段时间,海浪吐着白色的泡沫,翻腾着向岸边扑来,海水把沙滩淹没了,人们被迫后退。过了一些时间,海浪失去了势头,又悄悄地退去,那条宽展平坦的沙滩又露出了水面,沙滩上面留下一簇簇刚刚被海浪推上来的大大小小的贝壳。海水都按照差不多相同的时刻涌上来,退下去。

人们把这种海水定时涨落叫作涨潮和落潮。白天的海水涨落叫潮,夜晚的海水涨落叫汐,总起来,人们就把海水水位有规律的涨落叫作潮汐现象。

海水为什么能遵守时间地涨落呢?

原来,这是月亮和太阳对海水的吸引造成的。万有引力定律是这现象的根本原因。宇宙中一切物体之间都是相互吸引的,引力的大小同这两个物体质量的乘积成正比,同他们之间距离的平方成反比。

月亮和太阳对地球的引力,在陆地和海洋两部分的任何一点上都是一样的。但是,由于陆地地面是固体的,引力带来的表面变化不容易看出来,而海水是流动的液体,在引力的作用下,它会向吸引它的方向涌流,所以形成明显的涨落变化。

太阳虽然比月亮大得多,可是它和地球之间的距离毕竟太远了,所以月亮对海水的吸引力要比太阳大得多。海水涨落的主要动力是月亮的引力。

地球上,面对月亮的这一面接受月亮的引力,引力的方向是指向月亮中心的。而背着一面,则产生了相应的变化,使得面对月亮或背着月亮的地球两侧的海洋水位升高,出现涨潮。与此同时,位于两个高潮之间部位的海水,由于向涨潮的地方涌去,会出现落潮。

地球在不停地自转,对某一个地方来说,每天都要面向月亮一次和背向月亮一次,所以一般来说,要出现两次涨潮和两次落潮。

太阳对海水的引力虽然小,可是也有一定的影响。主要由于月亮的引力而引起的潮汐现象,因为太阳引力的参与,太阳引力和月亮引力共同发挥作用,就使得海水的涨落过程变得复杂了。

农历每月初一或十五的时候,地球和月亮、太阳几乎在同一条直线上,日、月引力之和使海水涨落的幅度较大,叫大潮;而当农历初八和二十三的时候,地球、月亮、太阳三者之间的相对位置差不多成了直角形,月亮的引力要被太阳的引力抵消一部分,所以海水涨落的幅度比较小,叫小潮。

涨潮落潮的次数,潮的大小,还要受海岸地形、气候等各种因素的影响。所以有的地方一天有两次涨潮,两次落潮;有的地方只有一次涨潮,一次落潮;前者叫半日潮;后者叫全日潮。还有的地方潮水涨落情况要更复杂一些。如果两个相邻的高潮之间和相邻的低潮之间,时间不均等,这叫做混合潮。

浙江省杭州湾的钱塘江潮就是由于受海岸地形的影响而形成的一种特殊类型的涌潮。钱塘江口宽100千米,而江道河面仅宽四五千米,呈喇叭口状。涨潮时,海水沿河而上。受两岸渐狭的江岸束缚,形成涌潮。河口底部因泥沙沉积而隆起形成的“沙堤”,更激起潮水上涌,形成雄踞江面的一道水墙,怒浪排空,如万马奔腾,场面十分壮观。

人们认识了海水按一定时间涨落的规律,就可以利用潮汐的能量,修建电站,提供无污染的能源。世界上规模最大的潮汐电站修建在法国朗斯河上。这个潮汐电站于1961年开始建设,1967年竣工,发电能力24万千瓦。我国在山东省乳山县也成功地修建了实验性的潮汐电站。

无风三尺浪之谜

“无风三尺浪”是人们对海洋的描绘。这不是同“无风不起浪”有矛盾了吗?不,在广阔的海洋上,即使在无风的日子里,大海也还在那里波动着。

这是什么道理呢?原来,风虽然停了,大海的波浪还不会马上消失。何况,别处海域的风浪也会传播开来,波及到无风的海面,“风停浪不停,无风浪也行”。这种波浪叫涌浪,又叫长浪。

比起风浪来,涌浪一起一落的时间长,波峰间的距离大,波形又圆又长,较有规则,波速很大,能日行千里,远渡重洋。西印度群岛小安得列斯群岛的居民常常会发现高达6米多的激浪拍打岸边,时间长达连续两天或更长的时间。奇怪的是,这时加勒比海并没有什么风暴,这真是个无法解开的谜。后来,科学家经过长期观察和研究,发现这是来自大西洋中纬地区传来的风暴涌浪。

飓风和台风会掀起涌浪。狂风会造成海水涌积,同时风暴的低气压区海域海面受了压力影响,海水也会暂时上升。当台风风速同潮水波浪的推进速度接近时,会产生共振作用,推波助澜,把涌浪越堆越高。当大涌浪传到近海岸时,由于岸边水浅,波浪底部受海底的摩擦,波峰比波谷传播得快些,波峰向前弯曲、倒卷,水位猛烈上升,甚至冲上海岸席卷岸边的建筑物和船只,造成灾难。

海上风暴所引起的巨浪,传到风力平静或风向多变的海域时,因受空气的阻力影响,波高减低,波长变长,这种波浪的传播速度比风暴中心的移动速度快得多。如果说风浪可以追赶军舰的话,那么,涌浪就可以同快艇赛跑了。因此,涌浪总是跑在风暴前头,人们看到涌浪,就知道风暴快来啦。“无风来长浪,不久狂风降”,“静海浪头起,渔船速回避”,这是我国沿海渔民的谚语,也是观天测海经验的概括。

海底火山爆发和地震引起的涌浪,传播的速度更快了。1960年5月23日,日本群岛东岸一片平静安谧的景象,当时已得到智利地震的有关资料,不少人淡然置之。谁知20个小时后,排山倒海般的涌浪,远涉重洋到达夏威夷群岛、菲律宾群岛和新西兰。日本群岛海岸在涌浪袭击下,有1000多户房屋被卷走,2亿公顷土地被淹没,甚至渔船被掀到了岸上。远离智利16000千米的勘察加半岛以东海面,也掀起了汹涌的浪涛。

原来,这是智利地震引起的海啸涌浪。它以时速800千米横渡太平洋,来到这些地方。1960年5到6月间,智利沿海海底发生了200多次大大小小的地震,5月22日下午6时许(格林威治标准时间),爆发了新的强烈地震,波及15万平方千米的地区,一些岛屿和城市消失了,全国2万多的人口受到影响,地震又引起海啸,智利沿岸500多千米范围内,涌浪高10米,最高达25米,使南部320千米长的海岸沉浸于海洋之中。

为了同风浪和涌浪作斗争,人们设计了水翼船、气垫船、双体船、竖立船等,以减少海浪对船体的影响。人们还利用浮标、飞机、卫星等来观测海浪,作出预报,供船只在海上选择适当的航线和航速。

海流之谜

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