第三章海洋解密百科2
恐怖猙獰的海冰
海水和大氣相互作用形成海冰,其形成大致經曆5個階段。一是海麵氣溫下降,表麵海水溫度降至冰點以下時,海水裏又有利於形成冰的雪粒等凝結核,海水表麵層就開始結成縱橫交錯的冰針或小冰片。二是海麵溫度繼續降低,大量的冰針或冰片聚集起來,形成覆蓋海麵的薄冰,薄冰破裂成一個個大小相當均勻的圓盤狀冰餅。三是海麵溫度進一步下降,圓盤狀冰餅互相凍接起來,形成有一定厚度的、麵積相當大的冰蓋層。四是海麵溫度再下降,冰層膨脹龜裂,大片冰層就形成破碎的冰塊。五是海水的運動,促使冰塊疊加,各個冰塊之間又凍接起來,形成麵積更廣闊的大冰原。冰原再互相撞碰,重疊,就形成山巒般起伏不平的大冰群。這時,冰厚可達15~20米。
在極地附近,冰川的一部分滑行至海洋中,斷裂成一個個巨大的冰山。冰山形狀奇特,千姿百態,有的宛如平台,有的陡峻尖削,有的波浪般起伏……冰山大小不一,小的麵積不足1平方千米,大的麵積卻有幾百甚至5000平方千米,海冰高出海麵100多米,猶如海島一般,但露出水麵的通常隻是冰山高度的1/5或1/4。在北極海域,曾有一座台狀冰山,長55千米,寬30千米,露出水麵的部分高達30米。在南極海域,曾有過一座巨大的冰山,長350千米,寬40千米。南極海域的冰山約有22萬座,約為北極冰山數的4倍。冰山壽命很長,一般是4~11年,有些長達13年之久。在移居海洋的數年中,冰山漂移流浪,遠離它的故鄉。格陵蘭島附近的冰山,經加拿大東部海域向南移動。可越過北緯48度。南極冰山向北移動,可到達大西洋南緯35度、印度洋南緯45度、太平洋南緯50度。冰山漂移到溫暖的水域,水線腰部日益細瘦,及至有一天支撐不住上截而翻倒下來。翻倒激起的巨浪會給過往附近海域的艦船造成巨大的威脅。
海水的破壞力是非常巨大的。首先是冰的膨脹力。淡水隨溫度降低而密度增大,4℃以下,隨著溫度下降,水的體積卻要加大,這就是水的反常膨脹。小瓶中的水結冰,往往把小瓶脹裂就是這個緣故。海水也有這個反常特性,隻是海水呈現最大密度的溫度不是4℃,而是隨海水鹽度的高低而變化,一般要在-2℃以下。以這個溫度為分界,氣溫再下降就會引起海冰的體積膨脹。此外,海冰膨脹還有一個因素,那就是海冰中的“鹽泡”。在海冰形成過程中,海水中的鹽大都析出來,進入未結冰的海水中,但也有少部分鹽被冰包圍起來,形成一個個“鹽泡”。隨著氣溫的降低,海冰中大量的“鹽泡”也凍結成冰,致使冰的體積更加脹大。冰的膨脹力十分驚人,能把船體擠壓得變形,使船艙破裂進水,甚至破壞港口、碼頭和海中的軍事設施。
其次是海冰在風和海流作用下產生的推力。這是海冰破壞力的主要形式。有些海中建築物在凍冰時倒於海中,就是海冰的巨大推力造成的。
還有就是移動的冰撞擊物體時產生的衝擊力。冰的質量越大,漂移的速度越快,撞擊物體時產生的衝擊力也越大。例如,一個厚30厘米、麵積為1000平方米的冰塊,若漂移速度為05米/秒,則撞擊物體時可產生100噸的衝擊力。當行駛的艦船和漂移的冰塊或冰山相撞時,兩者共同的撞擊力就會更大,造成更嚴重的損失。
現代的艦船一般都裝有導航和水下探測設備。但這也不能絕對保證其在冰塊、冰山活動區航行的安全。
1912年4月10日,英國白星航運公司的海上“豪華宮殿”——大西洋郵輪“泰坦尼克”號,從英國南部城市南安普敦港起航,開始了橫渡大西洋、直駛紐約的處女航。這是一艘排水量66萬多噸的巨型輪船,船內設施在當時世界上是無與倫比的,英國人把它稱為“永不沉沒的海上皇後”,將它視為自己的驕傲。當然,第一批乘客也自感無上光榮。
4月14日午夜鍾聲響過不久,在紐芬蘭島東南380海裏處,“泰坦尼克”號與漂浮的冰山相撞。這座冰山露出水麵的部分約十七八米高,低於“泰坦尼克”號的甲板高度,但水麵以下部分暗藏的冰山“底盤”卻很大。堅硬的冰山,擦撞了船頭水下右舷的底艙部分,雖然沒有撞擊破洞,但是使撞擦處的幾塊鋼板中凹,板端鉚釘崩脫而向外張開,形成了長達幾百米的一道口子,占船全長的1/3,劃穿了右舷前部的6個艙,前5艙都有水密艙,而第六艙偏偏沒有水密艙,大量海水乘虛而入,洶湧地灌進艙內,灌滿一艙又一艙。從深夜11點40分擦撞,到淩晨2點18分全船沉沒,“泰坦尼克”號隻在海麵上支持了兩個多小時。當時船上有2201人,隻有711人生還。
“泰坦尼克”號撞到巨大冰山沉入大西洋底之後,其原因一直是個謎。1985年,美國深水研究專家羅伯特·巴拉爾特,在距紐芬蘭東南方680千米的水下3795米處,發現了該船的殘骸,他借助遙控水下攝影儀拍攝了數張照片。
1993年夏天,一個由英、美兩國專家組成的探險小組對“泰坦尼克”號殘骸進行了5次探測。他們采用深水機器人和小型載人潛艇,多次靠近該船殘骸,打撈上許多錢幣、器皿、懷表乃至船體碎塊。1993年9月中旬,在紐約舉行的一次美國船舶製造和機器製造專家研討會上,有關專家學者提出了事故分析結果報告。他們的結論是:如果當時設計這艘最大、最豪華遊輪的人員在製造過程中不偷工減料的話,“泰坦尼克”號的沉沒或許可以避免,即使出事也不至於造成如此慘重的傷亡。專家們在會上強調指出,英國貝爾法斯特市沃爾弗造船廠的設計人員,完全按照當時造船的技術標準來鉚接船體,可是“泰坦尼克”號船殼卻采用了質量較差的鋼材,它在低溫下容易發脆和開裂。優質鋼材受到撞擊時隻是彎曲或變形,而“泰坦尼克”號的鋼質船殼在大西洋冰海中撞上冰山時,竟像玻璃那樣裂開。因此,美國造船工程師弗·卡爾茨蓋在研討會上的最新研究結果的總結中說,這場慘劇可以說是難以避免的。