海霧之謎
海霧大致有兩大類,它們均是在海洋直接影響下形成的。其一是受海麵因素影響而形成的霧,如平流霧、蒸汽霧、混合霧、輻射霧等;其二是在天氣係統影響下產生的霧,如雨霧等。
當暖空氣從溫暖的水麵流向冰水麵時,暖空氣就會冷卻降溫,凝結出水汽,繼而以液體水滴的形式懸浮在空中。這種大大小小的水滴越聚越多,便形成了霧,直接影響了空氣的透明度。由於這種霧主要是靠暖空氣在冷海麵上的平流運動形成的,所以叫做平流霧。在海洋上的霧,絕大多數都是平流霧。這種霧隨風飄移,分布範圍廣、持續時間長、濃度大,常常給行船造成災難。
當冷空氣到達暖水麵時,由於海水溫度高於氣溫,海麵上的水汽壓力大於空氣水汽壓力,造成水麵強烈蒸發,水汽進入冷空氣中。當冷空氣中的水汽達到飽和狀態時,水汽就凝結出小水滴,越來越多的小水滴聚集漂浮在低空,便形成了蒸汽霧,使能見度降低。
海洋上空的降雨,降至低空時,因低層溫度增高而使雨滴蒸發,提高了低層空氣的溫度。同時,又有冷空氣流入,與低層暖濕空氣混合,使暖濕空氣飽和,從而形成了混合霧。混合霧與蒸汽霧不同,它的水汽主要來源於降雨。如果沒有降雨,兩種溫差較大而又比較潮濕的空氣相互混合,有時也能形成混合霧。
當海洋水麵被一層懸浮的物質或冰層覆蓋時,這層覆蓋麵在夜間輻射冷卻很快,使貼近海麵較暖的空氣凝結出水滴,就會產生輻射霧。
雨霧是隨同降雨而來的霧。這種霧與混合霧一樣,水汽都來源於雨滴。但雨霧形成過程中不需要借助於外來冷空氣的混合,僅靠雨滴的蒸發即可形成。海水溫度之謎
盛夏的驕陽是那樣炎熱,它毫不吝惜地用自己的熱量把大地上的一切都烤得燙燙的。就連拂麵而過的夏風,也仿佛爐前的熱氣,不會使你產生舒服的感覺。
這時,那碧藍碧藍的大海更加顯露出迷人的魅力,你會身不由己地要投入到它的懷抱。甚至你還會想,要是一個夏天都能生活在舒適的海水裏那該多好啊。
不過還要提醒你一下,可不能在大海裏泡得時間太長,不能遊得太遠,否則你會牙齒打顫,嘴唇發烏,渾身凍得發抖,弄得不好抽起筋來就更麻煩了。
親愛的朋友,當你在大海裏泡得渾身發抖,不得不上岸趴在燙人的沙灘上、讓火熱的太陽再給你一些溫暖時,你有沒有想過同樣處在炎炎的烈日之下,為什麼沙灘就炙熱燙人,而大海卻令人感覺寒冷呢?
人們研究過太陽輻射的情況,他們發現,到達地球表麵的太陽輻射能大部分都被地球吸收了,隻有一小部分反射回到空中。說來也很有趣,原來海麵和陸地比較起來,海麵就像餓極了的孩子似的,貪婪地吸收著太陽送來的熱量,不願把好不容易得到的太陽能量放棄掉。
陸地就和海麵不一樣。它的胃口小,不能一下子吸收很多太陽輻射來的能量,剩下的就反射回空中去了。陸地的反射率要比海麵的大一倍,可見陸地的吸熱能力要比海洋差些。而且,陸地存不住熱量,那曬得燙燙的沙灘就是一個例子。
既然海水吸熱多,為什麼海水沒有沙灘熱?
科學家經過研究,發現陸地是一種不能很好傳熱的固體,既不透明又不流動。太陽即使再厲害些,也曬不透它。因為不能很好地傳熱,曬了一整天,它所吸收的熱量還隻是集中在不到一毫米厚的表層內。
而海上的情況就不同了。
海水是半透明的,太陽光可以透射到水下一定的深度,也就是說,太陽的輻射能可以達到海水的一定深度之內。經過長期的觀測計算,人們發現到達水麵的太陽輻射能,大約有60%可以透射到1米的深度,有18%可以達到海麵以下10米的深度,人們甚至在海麵100米深度的地方仍然發現有少量的太陽輻射能量。而這些,在陸地上是不可能的。
海水吸熱,不僅胃口大,它還要把已經吸收的熱量送到透射不到陽光的深層海水中貯存起來呢。這也是海洋與陸地所不同的一個最重要的性質。
海洋依靠海水的流動來輸送熱量。比如說,海流就可以把赤道附近的熱海水送到兩極方向去,而兩極方向的冷海水也通過海流向溫暖的地方流動;風浪則可以形成海水溫度的上下交換。你可不要小看這種風浪的作用,科學家說,它所造成的海水溫度的上下交換,要比熱傳導作用大上千倍萬倍呢。在夏季和白天,海麵上接受的熱量較多,它就可以把熱量送到深層貯存起來;而在冬季和夜晚,海表麵接受的熱量少,它又會把貯存在深層的熱量輸送到表層。
當然,除了風浪,海水還有一種對流作用。這種對流作用是由於冷熱海水的重量不同而形成的。就像冷空氣重熱空氣輕一樣,海水也是冷的重熱的輕,於是冷而重的海水就會自動下沉,暖而輕的海水會自動上升。有了這種對流作用,冬天的大海也不會很冷了,隨著表層較冷的海水不斷下沉,下層較暖的海水會自動升上來補充的。
同在一個太陽下,陸地與海洋的物質不同,溫度就不同。陸地是表皮燙,海洋則是整個溫,海洋把熱情大方的太陽送來的熱量都貯存下來了,隻是體積太大,溫度不可能升得太高,所以夏季的大海會使你舒服得最後要打寒戰。
難怪有人說海洋是個貯存熱量的倉庫,這話還是有它一定道理的。海水漲落之謎
在海濱的沙灘上,經常能看到一些人彎著腰,甚至蹲在那裏,撿拾各種漂亮的貝殼,有時還能撿到海藻或海蜇、海星、海膽……可是過了一段時間,海浪吐著白色的泡沫,翻騰著向岸邊撲來,海水把沙灘淹沒了,人們被迫後退。過了一些時間,海浪失去了勢頭,又悄悄地退去,那條寬展平坦的沙灘又露出了水麵,沙灘上麵留下一簇簇剛剛被海浪推上來的大大小小的貝殼。海水都按照差不多相同的時刻湧上來,退下去。
人們把這種海水定時漲落叫作漲潮和落潮。白天的海水漲落叫潮,夜晚的海水漲落叫汐,總起來,人們就把海水水位有規律的漲落叫作潮汐現象。
海水為什麼能遵守時間地漲落呢?
原來,這是月亮和太陽對海水的吸引造成的。萬有引力定律是這現象的根本原因。宇宙中一切物體之間都是相互吸引的,引力的大小同這兩個物體質量的乘積成正比,同他們之間距離的平方成反比。
月亮和太陽對地球的引力,在陸地和海洋兩部分的任何一點上都是一樣的。但是,由於陸地地麵是固體的,引力帶來的表麵變化不容易看出來,而海水是流動的液體,在引力的作用下,它會向吸引它的方向湧流,所以形成明顯的漲落變化。