章節6
海水為什麼不容易結冰?
冰點就是水的凝固點，即液態水和固態冰可以平衡共存時的溫度。純水的冰點在1個大氣壓下為零攝氏度，而海水的冰點除了與壓力有關外，還與海水中鹽含量的多少有關。在相同的壓力下，海水中鹽含量越大，海水的冰點越低；反之，海水中鹽含量越小，海水的冰點越高。海水結冰分兩種情況：鹽度小於247‰的海水，因為它的最大密度值的溫度在冰點以上，在上、下層海水都冷卻到最大密度時的溫度以後，隻要表麵海水再冷卻到冰點就可以結冰了。結冰情況與淡水基本上相同，所差的是冰點比淡水低，結冰就稍難一些；而鹽度大於247‰的海水，結冰情況與淡水不相同，因為它的最大密度值的溫度在冰點以下，海水愈冷愈重，表麵海水雖冷卻到冰點，這時表麵海水密度變大，還要下沉，所以是不能結冰的。隻有上、下層海水都冷卻到冰點以後，再繼續冷卻，海麵才能結冰。“海火”
當夜幕降臨時，海麵上會發出奇妙的光。有些好像不停眨眼的星星，有些好像焰火，有些好像華燈齊放，真是奇景不斷，奇妙無比。這種現象被稱為海發光，俗稱“海火”。其實，“海火”是由大量的生物發出的，發“海火”的生物非常多，從細菌到生物都有，有些細菌會發亮光，單細胞的鞭毛蟲會發光，水母和一些魚類會發光，它們體內長有發光細胞和發光器官，內部有熒光素，在海麵水攪動等外界刺激下，熒光酶和熒光素會發生氧化作用，並且發出光來。
在很多海域都有“海火”現象，但不一樣的海域“海火”出現的次數不一樣。如杭州灣以南海洋裏發光的生物比較多，發光天數很多，每年會有200天以上，發光強度非常大。另外，“海火”有幫助航海人員在晚間識別航海標誌和障礙物的功能，可以幫助漁民尋找魚群。如果海洋環境反常時，“海火”出現次數多並特別明亮。此時，人們要警惕地震或者海嘯的發生。“海火”對人類有好處，也有壞處。比如“海火”發出的光可能會刺激航海者的眼睛，削弱眼睛的敏感度。海洋中的“沙漠地帶”
提到寸草不生、荒無人煙等詞彙，人們會馬上想起沙漠，不過美國科學家們最近發現，在海洋中同樣存在一些地方，在那裏，動植物都不見蹤影，可謂是海洋中的“沙漠”地帶。
美國國家海洋和大氣管理局的研究人員通過美國海洋科研衛星上的遙感設備拍攝圖像，分析了解海洋中生物分布的密度。一般來說，圖像上水的顏色越綠，說明此處光合作用越頻繁，生物的數量和種類也就越多；如果顏色發藍，則說明生物較少。但是研究人員發現，在太平洋、大西洋以及印度洋靠近赤道的一些區域裏，衛星圖片的顏色呈深藍色，也就是說這裏幾乎沒有生命的跡象。
科學家們指出，出現這種情況主要是洋流在這些區域裏形成漩渦，使得營養物質無法在此停留，由此形成了海洋中的“沙漠”地帶。從1997年至今，這些區域還在不斷擴大，而其原因目前尚不清楚。為什麼要把海平麵作為零點來測量高度呢?
我們知道，比較任何事物，都必須要有一個統一的標準。如果我們在測量山高時，從陸地上任意取一點，各地都以這點為標準測量的話，僅僅是把各地測點都連起來，這項工作就不容易完成，而且由於風吹雨淋或地殼變動的變化，這個點的高度也可能變化，由此人們想到了用海平麵來作為測量的起點。海平麵雖然也會變化，但年平均海平麵的位置通常卻是大致不變的，而且全國甚至全世界的海平麵高度都相差不大，所有大陸和島嶼又被海洋包圍著，所以最方便的方法就是用海平麵作為零點來測量山的高度。為了測量上的方便，各國都把海平麵的位置固定下來稱為零點。我國以青島黃海的平均海平麵作為高度的起算零點，並在岸上用記號固定下來。根據以零點為標準的測量結果，就可以相當準確地把一個國家、一個大陸和全世界的地形圖繪製出來。海拔
先選取某海岸做常年的海平麵觀察，取常年平均位為基準海平麵(海拔0米)，據此埋設基準點。我國現在用的是黃海海平麵，基準點在青島附近。由此海拔標高就利用精密布置、測量、計算得出水準網，進而就可以將全國各地的海拔高度統一。為獲得精確的高度，要用各級精度的水準儀或是精確修正過的GPS高程測量。差一些的還可以用三角測量法。無論怎麼測，都要利用前麵說的水準網作為參考，是一個相對的高度。例如要測珠穆朗瑪峰的高度，就是先通過漫長的水準網和水準線路將標高引到喜馬拉雅山下，登山隊員往山頂插標誌，然後用三角函數計算而得到的。神秘的百慕大三角區
近百年來，數以百計的飛機和船隻在百慕大三角區莫名其妙地墜毀或沉沒，成千上萬的人葬身於海底，甚至連探索這一海區奧秘的科學家也難逃厄運。為此，人們稱這一海區為“神秘地帶”。
科學家認為幾百萬年以來，沉積在百慕大三角區海底的淤泥中積累了大量的動植物，它們腐爛、變質、發酵，形成了大麵積的油氣田。在該地區特有的高壓和極冷的條件下，海水中的水分子和天然氣分子受冷結合成冰狀化合物，它們存在於海水中的各個部位。若周圍海水壓力發生變化，這些化合物便迅速下沉，同時釋放出大量天然氣。下層天然氣在加速上升中，隨著水壓的降低而急劇膨脹，海水密度迅速變小，導致輪船沉入海底。此外，大量天然氣溢出海麵，形成特殊氣團，迫使該區大氣中的氧氣大量減少，若有飛機飛越該區上空，由於缺氧，發動機立即熄火，墜落大海。或者飛機尾巴排出的帶有火花的廢氣，引燃四周天然氣，熊熊烈火將飛機化為灰燼。石油的形成
石油又稱原油，是從地下深處開采的棕黑色可黏稠液體，主要是各種烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成的混合物，與煤一樣屬於化石燃料。目前對石油的形成有兩種說法：一種認為石油是在基性岩漿中形成的；另一種說法是由各種有機物如動物、植物、特別是低等的動植物，像藻類、細菌、蚌殼、魚類等死後埋藏在不斷下沉缺氧的海灣、瀉湖、三角洲、湖泊等地，經過許多物理化學作用，最後逐漸形成為石油。煤炭的形成
煤是古代植物遺體堆積在湖泊、海灣、淺海等地方，經過複雜的生物化學和物理化學作用轉化而成的一種具有可燃性能的沉積岩。煤的化學成分主要為碳、氫、氧、氮、硫等元素。在顯微鏡下可以發現煤中有植物細胞組成的孢子、花粉等，在煤層中還可以發現植物化石，所有這些都可以證明煤是由植物遺體堆積而成。
科學家們在地質考察研究中發現，在地球上曾經有過氣候潮濕、植物茂盛的時代，如石炭紀、二疊紀(距今約3億年)、侏羅紀(距今約13億～18億年)等。當時大量繁生的植物在封閉的湖泊、沼澤或海灣等地堆積下來，並迅速被泥沙覆蓋，經過億萬年以後，植物變成了煤，泥沙變成了砂岩或頁岩。化石的形成
化石是埋藏在地層裏的古代生物的遺物。最常見的化石是由牙齒和骨骼形成的。古代動物死後，屍體的內髒、肌肉等柔軟的組織很快便會腐爛，牙齒和骨骼因為有機質較少，無機質較多，卻能保存較長的時間。如果屍體恰好被泥沙掩埋，與空氣隔絕，腐爛的過程便會放慢。泥沙空隙中有緩慢流動的地下水，水流一方麵溶解岩石和泥沙內的礦物質，另一方麵將水中過剩的礦物質沉澱下來成為晶體，隨後水流會逐漸滲進埋在泥沙中的骨內，填補牙齒和骨骼有機質腐爛後留下的空間。如果條件合適，由外界滲進骨內的礦物質在牙齒和骨骼腐爛解體之前能有效地替代骨骼原有的有機質，牙齒和骨骼便完好地保存成為化石。由於化石中的大量礦物質是極為細致地慢慢替代其中的有機質，所以能完整地保存牙齒和骨骼原來的形態，連電子顯微鏡才能看清的組織形態都能原樣保存。岩石的形成
岩石，主要是岩漿冷卻後形成的。有的由岩漿噴發到地表冷卻形成，有的侵入到各岩層在地表下形成，稱為岩漿岩，岩漿岩經過一係列的地表化學物理作用後轉變成變質岩或沉積岩，而後又因為地質作用使這些岩石轉化回岩漿。如果你想知道某塊石頭的年齡的話最好拿到實驗室去檢測碳-14的放射狀況。人們對於不知道年齡的東西通常都用碳-14的放射狀況去確定的。常見的岩漿岩有花崗岩、玄武岩、流紋岩等。五顏六色的寶石
寶石，一向以它的絢麗多彩和光芒四射而博得人們的喜愛。科學家們通過化學分析和光譜鑒定發現，讓寶石顯得五彩繽紛的原來是某些金屬。由於不同的寶石中所含有的金屬量有多有少，而且有的隻含有一種金屬元素，有的含有幾種金屬元素，這些藏在寶石內部的金屬化合物，吸收了光線裏的一部分色光，把其餘的色光發射出來，使這些寶石看上去色彩斑斕。而有些寶石的顏色，跟它們的原子排列有關。青金石的藍色，翠榴石的黃綠色，就是由它們結晶內部各個原子的分布規律決定的。還有些漂亮的寶石，其顏色是用人工染色的方法來實現的。藍寶石真是藍色的嗎?