當海洋中的可溶性物質(含鹽類物質)濃度達到一定程度時,可溶性物質會互相結合成不溶性化合物,沉入海洋的底部。

海洋中的生物體內吸收了一定的鹽類物質,當海洋生物死去後,它的屍體沉到海底。

台風暴發時,狂風巨浪會把海水卷到陸地上,海水中的鹽類物質也被帶到陸地。

此外,從漫長的陸地變遷曆史看,有些海洋的海灣地帶,由於地殼的升高而與海洋隔斷。這些地帶就像與大海母親失散的“遊子”,而在太陽光的“肆虐”下,變成陸地,留下大量鹽分。

海水不能變鹹,是不是會越變越淡呢?

這也不大可能。總的來說,海水的鹹度會保持相對的平衡狀態。當然,這不排除在某一個海域某一段時間,海水會變鹹或變淡。

海水會不會越來越鹹

海水為什麼是鹹的?它會不會隨著時間的推移變得越來越鹹?多少年來,人們一直沒有一個共同的觀點。

海水之所以鹹,是因為海水中有35%左右的鹽,其中大部分是氯化鈉,還有少量的氯化鎂、硫酸鉀、碳酸鈣等。正是這些鹽類使海水變得又苦又澀,難以入口。那麼這些鹽類究竟從哪裏來呢?有的科學家認為,地球在漫長的地質時期,剛開始形成的地表水(包括海水)都是淡水。後來由於水流侵蝕了地表岩石,使岩石的鹽分不斷地溶於水中。這些水流再彙成大河流入海中,隨著水分的不斷蒸發,鹽分逐漸沉積,時間長了,鹽類就越積越多,於是海水就變成鹹的了。如果按照這種推理,那麼隨著時間的流逝,海水將會越來越鹹。

有的科學家則另有看法。他們認為海水一開始就是鹹的,是先天就形成的。根據他們測試研究發現,海水並沒有越來越鹹,海水中的鹽分並沒有增加,隻是在地球各個地質的曆史時期,海水中含鹽分的比例不同。

還有一些科學家認為,海水所以是鹹的,不僅有先天的原因,也有後來的因素。海水中的鹽分不僅有大陸上的鹽類不斷流入到海洋中去,而且在大洋底部隨著海底火山噴發,海底岩漿溢出,也會使海水鹽分不斷增加,這種說法得到了大多數學者的讚同。

還有一些科學家以死海為例指出,盡管海洋中的鹽類會越來越多,但隨著海水中可溶性鹽類的不斷增加,它們之間會發生化學反應而生成不可溶的化合物沉入海底,久而久之,被海底吸收,海洋中的鹽度就有可能保持平衡。

總之,海水為什麼是鹹的,它會不會越來越鹹?這還需要科學家們的不斷探索和研究。

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。它帶來的湧浪、暴雨和風暴潮,對海上航船和海岸設施破壞極大。

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10~60千米,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。

日本的中部和關東地區在1958年9月26日遭到了台風襲擊。台風帶來的暴雨使伊豆狩野河大堤決口,伊豆北部平原成為一片汪洋,5000人隨即命喪黃泉。名古屋市和四日市等地的海岸線上洪水滔滔,5000人再次被洪水卷走。這股來自伊豆灣的台風,使人們不僅知道了台風的可怕,也嚐到了海嘯的滋味。

1954年的9月26日也曾刮過一場台風,那次台風從日本本土橫貫而過後,又折回來襲擊北海道,巨大的風浪把8000噸級的青函聯運船“洞爺丸”號掀了個底朝天,1300多人葬身海底。“洞爺丸”並不是一艘普通船,而是令全體船員自豪的優質船,並且船的操縱設施也十分先進。當時,在函館海麵不僅有“洞爺丸”,還有許多青函貨物聯運船,這些船也在頃刻之間顛覆沉沒。

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。這個在孟加拉灣強烈發展的台風,中心氣壓低至940百帕,最大風速達120節(62米/秒)。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。由於那兩天正好是陰曆十月十四和十五,趕上了天文大潮,加上風暴潮水,潮位最高超過6米,滔天巨浪把許多還在酣睡的人席卷吞噬。在短短的時間裏,就有30多萬人喪生,幾千萬人流離失所。整個人口稠密的恒河三角洲瞬間變成一個慘不忍睹的人間地獄。其遭受經濟損失之巨大,是難以估量的。

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05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66萬多噸的巨型輪船,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。

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。

魔海形成之謎

為了解開馬尾藻海的形成之謎,1925年美國生物學家威廉·比勃博士率領探險船“阿克喬爾”開始了對馬尾藻海的科學調查。盡管“阿克喬爾”號是一艘不足500噸的木製小船,但它卻可以為在馬尾藻海進行探險考察提供各種服務。首先,該船設計得很獨特,它的船體裝著帶刃的金屬物,足以切開密密麻麻的果囊馬尾藻。其次,船的推進器也經過了一番特殊處理,能有效地防止海草的糾纏。再次,船底還安裝了鋒利的玻璃片。為了能看清海中的生物,船上還安裝了強光燈。

正是依靠這些獨特的裝置,“阿克喬爾”號才能在馬尾藻海安全航行了6個月之久,進行了多學科的海洋考察,發現了許多稀有海洋生物。

以前,人們普遍認為,馬尾藻海中的海草,隻不過是生長在西印度群島一帶的海草,被暴風雨所席卷、漂流後滯積在馬尾藻海的。比勃博士的考察表明,馬尾藻海的海草是當地土生土長的獨特的海洋生物。例如,一種小魚,它的體色、模樣均和果羹馬尾藻相似。正是依靠這種出色的保護方法,這種魚才達到了生存的目的。

比勃博士後來又乘坐深海潛水球“巴切斯菲”號潛入海底考察。這兩次的“魔鬼海”探險,使他的名字傳遍全球。

在第二次世界大戰中,英國奧茲明少校曾親自駕船體驗了“魔鬼海”的恐怖。

當他進入馬尾藻海後,隻見一片綠野發出令人作嘔的奇臭,海藻的表麵有極大的黏性,吸住人的手後,會拉出一道血痕。

到了晚上,這些海草像蛇一樣爬上船的甲板,似乎要將船裹住不放。為了航行,奧茲明隻好把這些海草掃掉。但是,掃掉前麵的,後麵又跟著不斷伸來,結果,越來越多。一會兒海草就爬滿了甲板。經過一番艱難困苦的搏鬥,奧茲明筋疲力盡地逃出了魔藻海。

黑潮之謎

黑潮是世界海洋中第二大暖流。隻因海水看似藍若靛青,所以被稱為黑潮。其實,它的本色清白如常。由於海的深沉,水分子對折光的散射,藻類等水生物的作用等,外觀上好似披上黛色的衣裳。

黑潮由北赤道發源,經菲律賓,緊貼中國台灣東部進入東海,然後經琉球群島,沿日本列島的南部流去,於東經142度、北緯35度附近海域結束行程。其中在琉球群島附近,黑潮分出一支來到中國的黃海和渤海灣。渤海灣的秦皇島港冬季不封凍,就是受這股暖流的影響。它的主支向東,一直可追蹤到東經160度;還有一支先向東北,與親潮彙合後轉而向東。黑潮的總行程有6000千米。

黑潮是一支強大的海流。在台灣省東部,流寬280千米,厚500米,流速1825~2735千米/小時;入東海後,雖然流寬減少至150千米,速度卻加快到45625千米/小時,厚度也增加到600米。黑潮流得最快的地方是在日本潮呷外海,一般流速可達到73千米/小時,不亞於人的步行速度,最大流速可達1095~12775千米/小時,比普通機帆船還快。整個黑潮的徑流量等於1000條長江。

黑潮與氣候關係密切。日本氣候溫暖濕潤,就受惠於黑潮環繞。中國青島與日本的東京、上海與日本九州,緯度相近,而氣候卻差異不少。當青島人棉衣上身時。東京人還穿著秋裝;當上海已是“昨夜西風凋碧樹”時,九州的亞熱帶植物依然綠葉扶疏。日本有句農諺:“問荒年熟年,看海洋變遷。”說的就是黑潮對氣候的影響。在中國,有人把黑潮比喻為“旱澇預報員”。因為黑潮流動位置的偏移,對中國沿海地區天氣旱澇有明顯的影響。

1953年,黑潮偏離了常年的軌道,大約向南移動了170千米,就在第二年中國江淮流域出現了百年未見的大水。

1957年,它又一次偏離了常軌,平均位置向北移動,長江流域發生了嚴重的幹旱。

1958年,它再次北偏,結果,長江流域再次發生幹旱,同時,華北有澇情。

類似的情況還發生了好幾次。經過中國氣象工作者的研究,找到了其中的規律性。

原來,海洋水溫對大氣有直接影響。據科學家計算:1立方厘米的海水降低l℃釋放出的熱量,可使3000多立方厘米的空氣溫度升高。而海水又是透明的,太陽輻射能傳至較深的地方,使相當厚的水層貯存著熱量。假若全球100米厚的海水降低l℃,其放出的熱能可使全球大氣增加60℃。可見,海洋長期積蓄著的大量熱能,成為一個巨大的“熱站”,通過能量的傳遞,不斷地影響著天氣與氣候的變化。

另外,高溫的黑潮與北方相對低溫的海水之間存在著明顯的溫度差,形成了一條很強的海洋鋒區,通過海洋與大氣間的相互作用,就會使氣候發生變化。大氣鋒區正是冷暖空氣交界的地方,從而也是降雨的區域。所以,當1953年黑潮位置南移後,海洋鋒區也南移,使大氣鋒區和雨帶也相應偏南。第二年,江淮流域雨水增多,出現水災。1957年和1958年,黑潮北移後,大氣鋒區和雨帶也相應偏北,造成了長江流域梅雨空缺,出現了旱情。