許多海鳥為什麼能長時間在空中滑翔而不會掉下來呢?它們前進的能量是由哪裏來的呢?科學家發現,海鳥能像帆船運動員一樣,駕長風,乘氣流,破浪向前。帆船是沒有發動機的,駕駛員巧妙地操縱船帆,適應風向風速,利用風力鼓帆而行。海鳥滑翔也同樣是巧用風能,“乘”長風而輕颺重霄九。
鸛形目鸌科短尾信天翁
常言道,“無風三尺浪”,就是說無論是否有風,大洋上都可以產生湧浪。若無陸地阻擋,湧浪可以傳播到很遠。一個傳播速度比風快的波浪,壓迫它前方的空氣產生一個上升氣流,盡管這個上升氣流可能很弱,仍能被海鳥覺察得出,並加以利用,海鳥可以“騎上”它往上飛,達上升氣流的波峰處,也達到一定的高度,然後在滑翔過程中漸降到波穀。由於空氣與波浪之間的摩擦作用,風在不同高度上方向和強度都有變化,海鳥就是巧妙地利用這種變化保持飛翔。
例如一隻信天翁的一個滑翔周期是:第一階段信天翁乘著上升氣流往上升,達到最高處時,獲得了一定的勢能,此時它迎風前進,所受上升流的作用相對漸小;第二階段信天翁轉為順風而下,隨著高度的降低,勢能轉化為前進的動能,增大了向前滑翔的速度;第三階段隨著高度的降低,風速漸慢,而信天翁前進的速度達到最大,甚至比風還快;第四階段待信天翁滑到波穀時,風速最慢,眼看就要落到海裏時,信天翁又在波浪之前將方向一改,轉向迎風,升到波峰處時,又“騎”上上升流,被速度漸強、方向相反的風推向高處,直到風力降低到不能把信天翁繼續有效地往上推高時,信天翁就重複另一個周期。上升時雖影響了向前的運動,但卻獲得了能量補充,可保持滑翔繼續下去。在完全無風的天氣,也能看見信天翁在湧浪的前方巡遊。在風向多變的區域,它們也能利用上升流滑翔並結合波浪式飛翔。其他一些海鳥如海鷗、鰹鳥和鵜鶘等雖不及它們那樣技藝高超,但也能表演出很高超的滑翔技巧。當然它們更多的是把滑翔技巧與有規律地鼓翼結合起來。