海洋怪象
海光
1975年9月2日傍晚,在江蘇省朗家沙一帶,海麵上發出微微的光亮,波浪起伏著,像燃燒的火焰那樣翻騰不停,一直到天亮時才慢慢消失。第二天晚上,亮光重又出現,更加強烈。以後幾天,逐天增強,到第七天,海麵上出現大量泡沫,當船隻駛過的時候,激起明亮的光,水中還閃爍著許多珍珠般的發光顆粒。幾小時後,這裏發生了一次地震。
其實,海光不是火,而是一些會發光的小生物耍的把戲。主要有細菌和單細胞的鞭毛蟲等,還有一些水母、魚類也能發光。這些生物體內長有發光細胞或發光器官,內含熒光酶和熒光素,在海水攪動等外界刺激下,發生氧化作用,就會發出光來。
但是,為什麼隻在局部的地方出現這些發光現象呢?而且這種光為什麼又具有多變而奇異的形狀呢?
德國科學家庫爾特·卡爾列對此作了解答。他說,海光和多變形狀的形成,同海底火山爆發引起的地震波有關。地震時,海水內部的壓力發生變化,引起某些海洋生物的反應,由此而發光,地震波是促使海水壓力變化的一個原因。觀察表明,在海水振蕩最厲害的地方,海光特別明亮;反過來,海光越弱,甚至消失不見。
海水開花
海水開花是指海水表層內浮遊生物大量繁殖,使海水顏色和透明度發生很大的變化。浮遊生物很多時,會把海水“染”成深綠色,有的會使海水成為黃色、褐色、紅色等。
海水開花現象在世界各大洋及其邊緣海中各不相同。
在太平洋、大西洋的一些海麵上,以及北冰洋的巴倫支海中,散布著一種矽質類海藻,具有矽質骨架,海水開花就是由它們造成的。在鄂霍次克海和日本海,海水開花是由單細胞藻類繁殖而形成的。
海水開花同季節有關。在熱帶,冬季也會出現,而在溫帶和寒帶,大多在春秋兩季。海水開花嚴重的時候,生物密集得使輪船的吸水孔堵塞,給航行帶來很大困難。
沒有鹹味的波羅的海
波羅的海是世界上海水含鹽度最低的海,這個海是最後一次冰期結束,冰川大量融化後形成的。波羅的海的海水較淺,它與外海海水很少交換,又有大小250條河流注入,再加上氣候寒冷,蒸發特別慢,因而成了含鹽度最低的海。其海水含鹽隻有7~8%,大大低於世界海水的平均含鹽度(35%),波羅的海各個海灣的含鹽度更低,隻有2%左右。
又鹹又熱的紅海
紅海之所以稱之為紅海,是由於紅海中繁殖著大量紅色的海藻,因此,那裏的海水看起來是紅棕色的,所以叫它紅海。
紅海的含鹽度高達41~42%,深海海底有些地方甚至在270%以上,這幾乎達到飽和溶液的濃度,是海水平均含鹽度35%的8倍左右,居世界之首。
紅海含鹽量高的主要原因,是因為這裏地處熱帶、亞熱帶,這裏的氣溫高,海水蒸發量大,而且降水較少,年平均降水量還不到二百毫米。紅海兩岸沒有大河流入。在通往大洋的水路上,有石林島及水下岩嶺,大洋裏稍淡的海水難以進來,紅海中較鹹的海水也難以流出去。另外,海底深處還有好幾處大麵積的“熱洞”。大量岩漿沿著地殼的裂隙湧到海底。岩漿加熱了周圍的岩石和海水,出現了深層海水的水溫比表層還高的奇特現象。熱氣騰騰的深層海水泛到海麵,加速了蒸發,使鹽的濃度愈來愈高。因此,紅海的水就比其他地方的海水鹹多了。
曾經是沙漠的地中海
600萬年以前,地中海曾是一個比大西洋海平麵還低3000米的沙漠盆地。後來,大西洋在直布羅陀海峽衝開了一個缺口,水像瀑布般湧進地中海盆地,這可能曾是地球上最壯觀的大瀑布。
水像打開的巨大水龍頭一樣注入這個長3200公裏、深3000米的大盆地。40000立方公裏的水像湍急的山洪,以比尼亞加拉瀑布大1000倍的流量穿過海峽,傾入地中海。盡管如此,把地中海灌到像今天這樣的水平,也得花100年才行。水把大盆地變成汪洋,水麵上隻留下山峰,便形成了像馬耳他和撒丁這樣的島嶼。
美國格羅瑪·挑戰者號考察船對地中海海底的地理鑽探,為這種看法提供了有力的證據,當時它一直在搜集有關陸地分離理論的各種資料。1970年,該船駛過直布羅陀海峽,開始對地中海水下1860米的海底鬆軟沉積層進行深入研究。
在鑽到180米深的沉積層時,船上的科學家們發現了不尋常的海底碎石層。
更多的孔被鑽出來,隨之新的發現更讓人震驚。因為人們找到了沉積層底下的岩石類型係,即地理學家們所稱的幹燥岩,它們原本隻有在大海幹枯的地方才能找到。
起初,科學家們並不相信地中海曾是個沙漠。這一地區氣候幹燥,至今為止,地中海表麵由於強烈的太陽光照射所蒸發的水分要比雨水和河水所能給予補充的還多。地中海每年平均蒸發掉4000立方公裏水分,隻有從大西洋流入的水才使地中海的水位不會下降。
如果有一天海峽重又合攏起來,使地中海與大西洋分開,隻要1000年,孤立無援的地中海便又會完全幹枯,變成像加利福尼亞死穀一樣的深溝。
海底地震和海底火山爆發
海底地震是對航行在海上的人們的又一大威脅。1959年春,前蘇聯客貨輪“庫魯”號在勘察加沿海海域航行,突然受到震動,好像有隻大鐵錘不停地敲打船底,每打一次,船身就劇烈地抖動一下,船上的舵輪、雷達全部失靈,羅盤也出了故障。海麵上騰起無數水柱,周圍一片白色的泡沫。
在海底地震中,船隻損失的大小取決於地震強度,也取決於船隻與震中的距離。科學家認為,由海底傳遞到海麵的地下震動,在震源地區感覺最明顯,5~6級的地震便可以毀壞船體,掀掉鍋爐和發動機。
1958年7月9日晚,美國阿拉斯加東南的裏都亞港發生了一次地震。潮水所到之處,淹沒山坡,衝毀樹林。潮水過後,隻留下一片光石禿嶺。
海底火山爆發也常常給海上船隻帶來慘重的災難。1952年9月23日,東京南225海裏的一座礁石附近,火山爆發。首先來到這裏的一艘日本海上防衛廳的考察船,發現海麵上出現了一個新島,海拔高度30米,直徑150米。幾天之後,小島卻消失了,但火山口還在繼續噴射,火山熔岩流入海裏,蒸汽變成雲彩升上天空。這時,東京漁業研究所的一艘水文考察船又駛近火山爆發區,正當船上人員開始攝影、測定火山威力、選取當地水土樣品時,第二次火山爆發,考察船當即被蒸汽和灰燼吞沒了。火山噴射物散落以後,海麵上再也不見船的蹤影。直到過了很久,船的殘骸才被找到。
人們往往並不知道,有時來自火山的危險並非是火山本身,而是火山的噴發物——火山灰、水蒸氣等,它們像濃霧一樣,降低能見度,使船隻陷入死亡境地。
神秘恐怖的地震海嘯
在海底或大陸邊緣發生的地震、火山爆發、島弧地區的滑坡、沿岸地區山崩引起的海水劇烈波動。被人們稱之為地震海嘯。
地震海嘯的波長很長,短者也有幾十千米,最長的可達五六百千米,而且傳播速度快。在水深三四千米的大洋中,每小時可傳播幾十千米,有時甚至達數百千米。另外,地震海嘯在大洋中傳播時,一般波高在1~2米,加之波長很長,所以不易被人察覺。但當它傳至淺海地帶或近岸時,波浪疊加,波峰隆起,有的高達20米左右,最高者可達40米。此時,由於波浪能量不斷集中,其巨大的破壞力是人們難以想像的。從實測得知,地震海嘯對被衝擊的海岸每平方米的波壓可達20~30噸;美國比斯開灣的一次大海嘯,拍岸浪波壓竟達每平方米90噸。
每當地震發生時,海底地殼的急劇升降就會迫使有幾千米深的海水水柱發生運動,同時在海水上層形成巨大而迅猛的波浪,當波浪湧進淺水海域時,浪頭會驟然增高,放慢速度,似海中巨人立起身來,並像一扇牆似的傾倒在岸上。隨即,海嘯波又夾帶著它所吞噬的一切退卻下去,然後再返回來。就這樣一進一退,數次往返,猶如摧枯拉朽,一切障礙物都會被蕩滌一空。
1960年5~6月在南美洲智利附近的海底發生了一係列大地震。其中10次超過了7級,3次超過了8級。最強烈的一次8.9級,發生在智利奇洛埃地區,並且引起了世界上最大的一次海嘯。
威力巨大的海洋台風
人們有時會在熱帶洋麵上發現一種狀如蘑菇的強烈氣旋,其直徑通常在幾百千米以上,雲層高度在9千米以上。這就是台風。
台風可分為台風眼區、台風渦旋區和台風外圍區。台風眼區是台風的中心部分,這是一個相對穩靜、具有少雲或無雲天氣的空心管狀區,直徑在10千米~60千米,氣壓極低,且穩定少變,四周被高高的雲牆所環繞。這裏的海麵狀況十分惡劣,對船舶危害極大的金字塔浪,往往出現在這裏。台風渦旋區是繞台風眼周圍的最大風速環形區,這裏高大寬厚的雲牆寬達幾十千米,它的半徑約100千米,在該區40米/秒~60米/秒的大風是常見的事,曾出現過100米/秒以上的強風。台風外圍區是台風的邊緣大風區,這個區域內的天氣亂雲翻滾,雨量時大時小,時降時停,風力向台風中心逐漸增大,氣壓降低。
1935年9月26日,日本海軍第4艦隊在三陸衝海麵行進時突遇台風,但他們迎著狂風惡浪仍按原計劃前進、當時台風中心最大風速達40米/秒,最大浪高在14米以上。艦隊橫穿台風,進入台風眼。結果38艘軍艦遭到狂風巨浪的襲擊,“初雪”號和“夕霧”號驅艦被攔腰切斷,“望月”號艦橋斷裂,進入危險半圓的水雷艦全部覆沒,14艘5000噸以上的大型艦艇也都遭到不同程度的破壞,人員大量傷亡,損失極為慘重。
1970年11月發生在孟加拉國的台風是近代最嚴重的台風災害。它於11月12日夜間到13日淩晨,在吉大港附近的哈提亞登陸,猛烈襲擊了孟加拉沿海。狂風、暴雨、大海潮,吞沒了無數島嶼、漁村和農莊。在短短的時間裏,就有30多萬人喪生,幾千萬人流離失所。
猙獰的海冰
海水和大氣相互作用形成海冰。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。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。
1912年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。
時隔47年,1959年1月30日,丹麥“漢斯·賀托福特”號輪船,在格陵蘭島法韋爾角東麵120海裏處,再次上演了一出與冰山相撞的悲劇,造成90多人喪生。輪船在與冰山相撞不久即沉沒。
海霧的危害
海霧是在海洋直接影響下形成的。1956年7月25日夜,一艘燈火輝煌的瑞典客輪“斯德哥爾摩”號在霧海上夜航,其用雷達搜索著前方海麵。它的航速很高,因此離港後不久,就把紐約市的身影遠遠地拋在後麵。
在“斯德哥爾摩”號的前方航線上,另一艘意大利客輪“多利亞”號已越過大西洋,在先進雷達的搜索指引下,正在向紐約港靠近。
夜晚10點半鍾,“多利亞”號從納達克特島附近經過,以23海裏/小時的航速西行。晚上11點半,“多利亞”號已航行到燈塔以西25海裏處,由於快要到紐約了,乘客們沉浸在一片歡樂氣氛中。突然,一聲巨響和震動之後,隻見“斯德哥爾摩”號的船頭挺進了“多利亞”號的右舷中部。船上頓時引起一陣騷動,人們驚慌失措。
當時,“多利亞”號的航速是23海裏/小時,“斯德哥爾摩”號的航速是18.5海裏/小時,兩艘船的相對速度在40海裏/小時以上,所以碰撞得十分嚴重。
尤其是“多利亞”號航船傷勢嚴重,危急時刻,船長命令電報員發出呼救信號。航行在附近海區的兩艘法國船,聽到呼救信號後急忙趕往現場,把1654名遇難者救上船,另外還有52人在碰撞中死亡和失蹤。碰撞後11小時,意大利客輪“多利亞”號的巨大身軀終於消失在大西洋的滾滾波濤中。
雖然兩艘船都裝有先進的雷達,但由於船在靠近陸地水域航行時,雷達電波會受到陸地及島嶼陰影的幹擾,同時也不能及時發現被自己的桅杆死角遮住的目標物,加上受到陸地上無線電發射天線的幹擾,使雷達的作用大為降低,才釀成了船毀人亡的重大悲劇。
海底深淵
世界海洋的平均深度不到4000米,而全球19條海溝的水深卻都在7000米以上,是名副其實的海底深淵。
其實海底最深的地方,並不像某些人所想像的,是在大洋的中央。恰恰相反,19條海溝幾乎都處在大洋的邊緣。而且,絕大多數海溝環繞在太平洋的周圍地帶。海溝或者與大洋邊緣的群島配對,或者與大陸邊緣的海岸山脈相伴。海底地殼在海溝底並不是直著身子被拖進地球的內部,而是傾斜地插入旁邊的群島或大陸底下。
現在我們可以明白,海溝之所以這樣深,就是因為海底在這兒向下彎曲,沉潛到相鄰大陸或群島之下的緣故。這情景很像水麵上的冰塊,一個冰塊斜插到另一冰塊之下,兩個冰塊相互重疊起來。在海溝附近,大陸地塊騎跨在海底地塊之上,陸塊向上仰衝,被高高地抬起來;海底則向下俯衝,深深地下陷。