刘云涛 http://pf.39.net/bdfyy/bdflx/140525/4394487.html
如果你面前有两杯水,把它们倒进一个池子里,那么你分不清其中一个杯子里的水是哪一部分,因为它们会融合在一起。
但是,这个世界的神奇之处在于,它总会超越你的想象,让你以独特的方式看到大自然的奇妙。
合恩角位于南美洲的最南端,地球上最大的两个大洋——在这里与太平洋和大西洋交汇。虽然同属两个大洋,但都是咸咸的海水在涌动,本质上应该没什么区别。令人惊讶的是,就在这里,我们可以清楚地看到两个海洋之间的分界线。而且这个分割线绝不是人为制造的,而是自然形成的。
在这条分界线的两端,太平洋和大西洋的海水呈现出不同的颜色,它们就像水和火一样互不相容。
奇怪,也是水,也没什么挡住。两大洋的水不能汇合,为什么要有意识地划清界限?
虽然有人想到超自然现象,但是这里没有实际的物体来划分,海水也不可能自发的老老实实的留在自己的海洋里。实际上,虽然分子式为H2O的水占据了两大洋中流动的海水的大部分,但它们之间还是有区别的。
众所周知,除了水,海水中还有氯化钠,称为盐,但海水中的成分远不止这些。不同海域的海水含有不同成分、不同比例、不同形态的化学物质,导致海水就像一个巨大的溶液。不同的海洋“溶液”有不同的化学成分,因此盐度和密度的性质也不同。颜色的不同是化学成分不同的宏观表现。
法国著名探险家雅克-伊夫库斯托(Jacques-yvescousteau)在直布罗陀海峡深海潜水时,发现了一个神奇的现象。在不同的深度,海水实际上像透明的屏障一样呈层状,相邻的两层海水自行流动,互不干扰。这种现象被称为盐跃层,其主要原因在于物质和浓度的不同。在盐跃层的两侧,动植物表现出很大的差异,盐跃层附近的生物一般很少。
但是太平洋和大西洋的明显分界线可以理解为水平硝石现象,两者的海水从物理性质到生物性质都不一样。在分界线的两边,海水的含盐量不同。研究表明,大西洋的含盐量约为37,而另一边的太平洋含盐量为34,导致两片海水颜色不同。
两大洋盐浓度的不同是因为降水量的不同。大西洋海水蒸发量比较大,所以海水含盐量比较高;太平洋上空的雨水突破,导致海水被稀释,盐分浓度相对较低。
其实我们在家的时候,也可以自己制造盐层现象。比如把海水或者一些有色的盐溶液倒入水杯,再倒入一些清水,也会看到分层的现象。在某种程度上,鸡尾酒分层的原理是相似的。
即便如此,很多人还是心存疑虑。毕竟液体的垂直分层来自于重力的影响。如果是这样,那么为什么太平洋和大西洋的水不是调整成不同的密度,按照不同的高度分布,而是水平分开?
首先,从上面的数据可以发现,两大洋的盐浓度差异并没有被夸大,所以密度差异并没有大到其中一个不会完全下沉。
其次,还有惯性的作用,主要体现在科里奥利力上。简单解释就是地球本身自转,导致表面的海水受到科里奥利力,从而偏离了自己的运行轨迹。所以海水不会直线前进,而是北半球水顺时针旋转,南半球水逆时针旋转。在科里奥利力的作用下,太平洋和大西洋的水在汇合处会向相反的方向运动,这也是两个水不能汇合在一起的原因。
除此之外,太平洋和大西洋还有一个区别,就是它们的表面张力。所谓表面张力,就是一种物质分子之间的张力,宏观表现就是尽可能减小液体表面的力,也就是一滴水会呈球形的原因。因为太平洋和大西洋水域的表面张力不同,所以这两种水域会紧紧地“抓住”它们的同伴,防止它们与另一种合并。
当然了,如果条件理想的话,两侧的水还是有机会相互渗透,在漫长的岁月里融合的。但问题在于,条件是不可能达到理想情况的。毕竟交界处两侧的海水有相反的运动方向,两侧的水分子刚刚相遇还没来得及抱在一起就被水流带走,这就使得海水没有机会安稳地融合在一起。
而且,这样的地理位置,也导致了太平洋和大西洋的水面有着50厘米的惊人落差——当然这不是在交界处,而是平均的水面高度。导致这个现象的原因也是来自于地球自西向东的自转以及太平洋位于大西洋西侧。这就好像你面前有半杯水,当你推动水杯时,水面就会发生倾斜一样。
(图片说明:世界上不止有一处海水分界线)
说到这你可能就明白了,按照上面所说原理,世界上应该不止有这一处会出现两种水流遇到一起却不会融在一起的情况。这种现象,早在几千年前就被我们的祖先看到了。《诗经·邶风·谷风》里有一句话:“泾以渭浊,湜湜其沚。”这句话后来演化成了一句众所周知的成语,那就是“泾渭分明”,指的就是泾水和渭水相遇却一清一浊不相融和的现象。
除了上面提到的盐跃层之外,还有一个概念叫做温跃层。相信大家只要举一反三就能理解了,温跃层就是不同温度的海水之间所形成的分界线。比如墨西哥暖流和温度较低的北大西洋之间,也会有一个明显的分界线。
此外还有一个概念,叫做化跃层,也就是两种海水之间因为化学成分或者微气候的不同而导致不能相互融合的现象。位于大西洋的马尾藻海就拥有着世界上最大规模的化跃层,它的神奇之处就在于它没有陆地海岸线,但却因为化跃层的存在而和周围其他海域有明显的界限区分。
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