第二章 海洋谜底

海洋是怎样形成的

大海是什么时候诞生的,又是怎样诞生的呢?

有的专家认为,地球是从它的母亲——太阳的怀抱里脱胎而出的。当地球刚从炽热的太阳中分离出来开始独立生活的时候,还是一团熔融状态的岩浆火球,它一边不停地自转,一边又绕着太阳公转。后来,由于热量的散失,它逐渐冷却下来。它的表面冷却得快,首先形成一层硬壳、它的内部也要冷却和收缩,结果,在地壳的下面便出现空隙。这种状态当然不能长久,在重力作用下,地壳便大规模下陷。它们相互挤压,形成褶皱,出现许多裂缝。岩浆从裂缝中涌出,引起火山爆发和地震。从地球深处迸出的熔岩,在地壳上缓缓流动,铺满了地壳,也把地壳上原有的许多裂缝填满。渐渐地,这层迸出的熔岩也冷却了,地壳也因此变厚起来。那些高耸的部分就成为陆地,那些低陷的部分就成为海洋。

还有一部分学者认为,地球在形成过程中,将自己的一部分甩了出去,形成自己的一个女儿、太阳的“孙女”——月亮。

所有这一切都发生在20亿年以前。

月亮被甩出以后,地壳上留下了一个大窟窿,这就是现在的太平洋。月亮诞生时,地球所经历的震动极其强烈,强烈的震动必然会使尚未完全凝固的地壳的其余部分张裂开来,出现巨大的裂隙,于是,大西洋和印度洋也形成了。

严格说来,这还只是一些干涸的海洋,里面并没有水。随着地球的不断冷却和凝固,一部分水便从岩石中压榨出来,但这时地表的温度仍然很高。从岩石中压榨出来的水很快变成蒸汽,充溢于地球周围的大气中。水蒸气越来越多,终于达到饱和的程度。随着地球的进一步冷却,饱和的水蒸气便开始凝结成水滴,水滴越积越大,越变越重,在重力作用下,它们降落下来,地球便开始下了一场滂沱大雨。

这是地球上第一场雨,也是一场极不平常的雨。它没有止息地下了几千年、几万年,甚至几百万年,而原先干涸的海洋这时也就成为名副其实的汪洋大海了。

另有一种学说认为地球是一团冷凝的固态物质。

当早期的地球大致上达到了现在的质量时,必然会以更大的引力吸引周围的固态物质,使其以极高的速度与地球相撞——如此剧烈的碰撞,必然会产生极高的温度,足以使碰撞物体本身和地球表面碰撞区的物质完全气化、经过反复碰撞,地球表面便变得坑坑洼洼,出现了高地和海洋。

第四种观点是1912年德国科学家魏格纳提出的大陆漂移学说。这种学说认为,地球上原先有一块庞大的原始陆地,叫做泛大陆,它被广袤的海洋——泛大洋所围绕。后来,这块大陆分裂开来了,像浮在水上的冰块,不断漂移,越漂越远,越分越开,终于,美洲脱离了非洲和欧洲,中间留下的空隙就变成大西洋。非洲有一半脱离了亚洲,在漂移过程中,它的南端略有移动,渐渐与印巴次大陆分开,这样,印度洋也诞生了。还有两块比较小的陆地离开了亚洲和非洲,向南漂去,一直漂到很南的地方,这就是澳大利亚和南极洲。随着大西洋和印度洋的诞生,原来的泛大洋缩小了,变成了今天的太平洋。

以上假说,虽然公说公有理,但都未真正解开海洋成因之谜,这个谜团还有待于我们进一步去探索。

海水是从哪里来的

地球可称为是一个水球,在它的表面上有大约四分之三的面积是海洋,除此之外还有其他的水源,但海水是地球水的主体。那么多的海水是从哪里来的呢?

起初,人们认为,这些水是地球原本就有的。当地球从原始太阳星云中凝聚出来时,便携带有这部分水。随着地球的不断变化,这些起初以结构水、结晶水等形式贮存于矿物和岩石中的水释放出来,成为海水的来源。譬如,在火山活动中总有大量的水蒸气伴随岩浆喷溢出来。据此,一些人认为,这些水气便是从地球深部释放出来的“初生水”。

天体地质研究表明,在地球的近邻中,无论是距太阳较近的金星和水星,还是距太阳更远一些的火星,甚至离地球最近的月球都是贫水的,唯有地球得天独厚,拥有如此多的水。科学家们对此说法不一。一些人认为,地球上的水,不是地球所固有的,而是由撞入地球的彗星带来的。一些由冰块组成的小彗星冲入地球大气层,陨冰国摩擦生热转化成彗星水。

有的学者认为,金星、火星和月球上原先也有水,但是由于月球和火星质量太小,引力太小,致使原有的水全部逃逸;火星表面温度又太高,也无法维持水的存在。地球由于条件适中,就使原有的水能够长期保存下来。不能从地球近邻目前的贫水状态来推论地球早期也是贫水的。

我国学者董妙生提出“大自然存在多四季规律”的假说。按此假说,自地球形成至今的46亿年间,生物圈曾数次周期性地从地球转移到另一个星球,又周期性地像候鸟回归那样循环到地球上来。这其中自然也包括海水的数度干涸与高涨。用此假说,正可以解决以往“天外来水”说和“地球固有”说都未能解决的难题。

但是,海水到底来自何方,科学的根据并不充足,因此,海水的发源处仍是一个谜。

深海生命之谜

一提起深海,人们自然会把它同伸手不见五指的黑夜联系起来。大家都知道,万物生长靠太阳,没有太阳,植物就不能生长;而没有植物,动物也就失去了生存的条件。那么,在深海里,常年漆黑一片,应该是不会有生物存在的。美国的一艘深海探测器“阿尔文号”通过对深海进行考察,对以上说法提出了严峻的挑战。

1977年2月,“阿尔文号”在东太平洋加拉帕戈斯群岛附近几千米深的海下热泉处发现,这个终年黑暗没有阳光的世界,其实是一个繁衍生命的沃土,在这里,生活着许多蛤、贝、白蚌、蟹和红冠蠕虫等动物,但其形状却与阳光世界里的有很大区别。这里的红冠蠕虫最长的达2~3米,它用白色外套管把自己固定在岩石上,保护着自己的柔软身体。它没有嘴,没有眼睛,也没有消化系统,就靠着伸出套管顶端的身体过滤海水中的食物。它的血液里充满了富含铁质的血红蛋白,因此显得格外红。有一种巨蛤足有1英尺长,也是靠着过滤水中的颗粒食物生活。毛茸茸的深水白蚌与陆地上的蒲公英极为相似,好像与僧帽水母有一定的亲缘。还有一种象虾一样的动物,在眼睛柱柄的末端长着肉冠,用它在岩石上刮取食物。还有样子象蟹的东西,长着长腿的小蜘蛛,等等。这一切,给科学家们出了一个不小的难题,怎么给它们分类?它们在没有阳光的世界里是怎么生活的?这些都是未解的谜。

有人曾对这些深海生命的生存条件进行过分析,认为海水经过高温和高压,所含的硫酸盐变成硫化氢,有些细菌就靠着硫化氢进行代谢,靠吸收温泉热能而得以繁殖;一些小动物则靠过滤这些细菌生存,大的动物又以小的动物为食物。就这样,在没有阳光的深海世界里,形成了一条独特的食物链,由此而维持了一系列生命的生存。

如果这一说法成立的话,那么,它给人类的启示将是极为深远的:人们一方面可以发展没有阳光的世界里的生物,另一方面,还可以探索没有阳光的星球上的生命。但是事情会是这么简单吗?

海洋中是否有“无底洞”

在希腊克法利尼亚岛阿哥斯托利昂港附近的爱奥尼亚海域,有一个许多世纪以来一直在吸取大量海水的无底洞。

据有人估计,每天失踪于这个无底洞里的海水竟有3万吨之多,曾经有人推测,这个无底洞,就像是地球的漏斗、竖井、落水洞一类地形。

我国四川省兴文县的石海洞乡,也有这样的一个大漏斗。它的长径650米,短径490米,深208米。无论是暴雨倾盆,还是山水聚至,其底部始终不积水。通常采用各种检测手段,总是能够重新找到消失于漏斗里的水流的遗迹,它们或近或远总会在地面上重新出现。可是,克法利尼亚岛附近的海底无底洞却与此不同,在那里消失的海水怎么也找不到。

为了揭开这个谜,美国地理学会曾派遣一支考察队先后两次到那里考察、试验。第一次试验毫无结果。第二次考察队员用玫瑰色的塑料小粒替水做“记号”。他们把130公斤重的这种肩负特殊使命的物质,统统掷入到打旋转的海水里。片刻功夫,所有的小粒塑料就像一个整体,全部被无底深渊所吞没。科学家指望这一次可以把秘密揭穿,希望能在附近或者更远一些的海域找到一粒玫瑰色的塑料,但是,他们的计划仍然落空了。

许多年过去了,人们找遍了大海的每一个角落,但始终没有发现那些玫瑰色的塑料到底在哪里。它们真的流进无底洞了吗?

魔海之谜

在大西洋中部、西印度群岛东北部、北纬25度~35度,西径35度~70度范围内有一大片海域,这里的海水透明,温度及盐度,都比其他地方为高,是世界上唯一为大洋所包围的一个特殊的海,它的名字叫马尾藻海。

说起马尾藻海的得名,还颇有意思哩。在这里生长着一种独特的海藻——果囊马尾藻。它是一种类似马尾藻的海草。普遍的马尾藻是有根的,生长在水深5米左右的海底岩石上,而这里的果囊马尾藻却是无根的,呈树枝状,依靠其体内的气泡漂浮在海中。在大西洋的这片海洋中,这种海草不仅分布广泛,而且长势也十分旺盛。所以最早驶往这里的哥伦布便把这片海域叫作“果囊马尾藻海”即“马尾藻海”。它的面积比日本的国土要大两倍。

马尾藻海的西部和北部是墨西哥湾暖流,南部为北赤道暖流,海域上空的空气相对来说不大流动,因而,被称为无风之地。在蒸汽机尚未问世以前,帆船是人们海上的主要交通工具。帆船是靠海流和风力作为动力的,因此,当船只驶入这片既没有海流,也没有海风的海域,只能是死路一条。

在那个时代,不知有多少船只因为误入这片奇特的海域而被围住。船只被马尾藻死死缠住,动弹不得。船上的人因为淡水和食品用尽,在这水尽粮绝之后。船员们统统悲惨地死去,过不了多久,船也会被大量的海草缠住,船只渐渐在马尾藻丛中匿迹。所以,自古以来,人们把这片海域又叫做“海洋上的坟地”、“大海的坟墓”和“魔海”。

最先进入这片海域的是哥伦布。1492,哥伦布从西班牙扬帆起航,寻找新大陆。经过了两个星期的航行后,在一个星期日的黎明时分,哥伦布发现船只被密密层层的海草包围住了。尽管船员们拼命努力,但船还是挣脱不了这可怕的海草。一些海员看到海面有那么多的一片海草,竟误以为是陆地到了,便欢呼雀跃起来,结果是被海草包围起来了,他们被围了一个多月,哥伦布和船员们一起协力奋战。最后,哥伦布死里逃生,终于逃出了这片可怕的海域。此后不久,他就发现了美洲新大陆。

1894年,有一位名叫斯科特的探险员驾着帆船(因为,当时为帆船时代)冒险进入了“魔藻之海”,他感觉到海域上一点风也没有,只见四处都是毁坏了船骸,不知过了多少日子,他才脱险。

1926年7月,英国航海爱好者、大学生亨利•巴库福特和五位伙伴,决定利用暑假驾驶一艘小帆船,航海横跨大西洋,前往美国去。

“乘这样的小船,横渡大西洋,简直是胡来。”

“这条小船没有安装引擎,要是闯进果囊马尾藻海,那可就完了!”

听到巴库特的计划后,那些富有航海经验的人们都异口同声地反对起来,他们担心的是巴库福特的安全。有人好心地劝他,为了预防万一,还是最好把船上装起引擎。但他们却认为,哥伦布几百年前能够做到,那么,他们今天也应该做到,就没有给船装引擎。于是,他们六人便乘着“普罗•斯卡伊”号,从英国的普利茅斯港出发,开始了横渡大西洋的航行。

启程这一天。风平浪静,航行十分顺利。四五天后,天气突变,暴雨伴随着狂风,铺天盖地,向“普罗•斯卡伊”号扑来,海面上激浪滔天,连续三天的暴风雨袭击,巴库特指挥着小船,与狂风暴雨进行搏斗,三天后,暴风雨突然停息了,海面又呈现出一片风平浪静的太平景象,但小船却变得面貌全非了:桅杆被拦腰折断,舵失踪了,甲板上所有的东西都被海浪洗劫一空。小船受到毁灭性破坏。看到这一切,船员们不寒而栗,七嘴八舌地议论开了。

“这下可完了!”

“船也不能开了,我们只能听天由命,任凭漂流了。”

“说不定我们漂到马尾藻海,那可是令人恐怖的海上坟地啊,弄不好葬身于马尾藻海了!”

人们惊慌失措地议论,巴库福特对于暴风雨所造成的后果也束手无策,只好听任小船漂流。

小船终于漂进了马尾藻海,“可怕的事情到底发生了!”巴库福特一行面面相觑,心中都非常恐惧。巴库福特的神色也异常沮丧。

此刻的马尾藻海,水平如镜,一片静寂。船员们举目四望、只见四周到处都是生长着茂密的海草,海草互相拉扯着,摇动着,飘舞着,海水的颜色也十分奇特,乌黑发亮,空气里弥漫着一股令人掩鼻的腥臭味。

那一夜,巴库特独自伫立在甲板上,埋头苦思。夜半时分,他忽然发现有二三条“白蛇”般的物体弯曲着躯体,悄然无声地爬上了甲板。巴库福特闻到一股很难闻的腥味儿,“啊!什么玩意儿!真叫人恶心。”他低头四顾,看见那白色的东西正越来越近地向他身边爬来。在这万籁俱寂的黑夜里,他的心头猛然升起了一股无名人:“难道我就这样败下阵来,在这里等死不成!”他猛地弯下身去,从甲板上捡起一根短棍,竭尽全力对准那“白蛇”的头部狠狠打去……直到天亮以后’,人们仔细一看,昨天晚上的“白蛇”竟是一根像章鱼脚那样的,长着一个吸盘似的海草,看了使人浑身起鸡皮疙瘩,巴库福特他们不觉得脊背上一阵阵发凉。

显然,在这里等下去就意味着死亡,必须拿定主意,闯出这吃人的魔鬼海。巴库福特果断地做出决定,对伙伴们说:“这样下去我们准得成为马尾藻海的牺牲品,我们要赶快弃掉‘普罗•斯卡’号,带上粮食、淡水及其他必需品,换乘救生艇,划桨冲出去。”于是六个人一起跳上小艇,大家手握船桨,向海草稀薄的地方拼命划去。

在巴库福特的鼓励下,船员们齐心协力划着小艇又向前冲去。海草又密了,船行驶的速度慢了下来。巴库福特叫大家拿出厚刀,像在原始森林中开拓道路似的一边劈除挡住小艇去的海草。一边驱艇前进。小艇在开辟出的一条狭窄的航道上,艰难地前进着。

到了第三天,海草渐渐少了,海面显得开阔起来,最后,海草总算没有了。大家不敢怠慢,拼命地往前划。到了黄昏时分,木桨一下子突然变得轻了。他们长长地舒了口气,扔掉手中的桨,累得全部躺下了。

过了好一会,巴库福特艰难地爬起来,抹了抹干枯的嘴唇,咽了一口唾沫,沙哑着喉咙,对大家说道:“伙计们,我们虽然已筋疲力尽,但我们确实都还活着。不过。我们现在还未完全脱离险境,我们如果就此躺下,那岂不是前功尽弃了吗;我们要活下去,赶快起来,划到陆地上去。”巴库福特的话,犹如一剂强心剂,给大家疲惫万分的躯体增添了无穷的力量,他们纷纷爬起来,抓起船桨,继续用力划了起来,小艇又开始向前移动。

“瞧!前面是海浪!可以看见海浪了!”一名伙伴惊喜万分地大叫起来。

“我们终于来到外海了!”大家都情不自禁地兴奋得欢呼起来。伙伴们看着救生艇外翻滚的海浪,脸上都挂满了晶莹的泪珠。一名船员举起了船桨,在空中拼命地挥舞起来;另一名船员则模仿着波浪声,大声地吼叫起来。终于得救了!他们来到了渴望已久的外海。

“这都是大家努力的结果啊!让我们继续同心协力,把船划回可爱的祖国去吧!”巴库福特神情激动地说道。伙们则互相拍打着对方的肩膀,互相鼓励着,又操桨划动起来。

正在这时,一艘通过附近的美国货船发现了他们,巴库福特和他的伙伴们终于得救了。美国货船上的船员听完了巴库福特一行的历险经过,几乎不相信自己的耳朵。因为,自古以来,还没有一个人能划船走出那个令人害怕的马尾藻海。

回到英国后,他们的历险经历迅速传遍了全国;人们无不对他们凭借自己的双手和坚强的意志逃出海洋上坟地的行为感到由衷的钦佩。

海流之谜

1856年,一艘在大西洋上航行的双桅帆船遇到了一场特大风暴,帆船被巨浪打坏,在汹涌的海面上挣扎了一番以后,漂到比斯开湾的平静岸边,抛锚停泊。水手们利用停航的空隙上岸打猎游玩。回船时,海上又刮起了一阵大风,海面重新动荡起来。为了帆船的安全,水手们在海滩上铲运海沙压舱。铲运了一阵。突然一名水手发现沙层中有一颗黑色的圆球,水手们十分惊奇。大家围拢过来,一看,圆球外表涂满了沥青,再剥开沥青,原来是一颗椰子壳。好奇怪呀!这里是一片荒滩,没有任何树木,更看不到椰子树。那么是谁带来的呢?大家疑惑着。还是一位年长的水手有主意:“劈开看看一于是,另一位水手飞快地从船上拿来斧头,劈开一看,“哇!有一卷书。”水手们齐声喊起来。

“书?!”水手们又惊奇了”。

“是的,一卷书!”

再仔细一看,原来是一卷羊皮纸,上面写满古体字。经过一番翻译,才知道这是1498年意大利航海家哥伦布在第二次西航途中给西班牙国王和王后的一封信,信中报告了与他同行的一艘帆船沉了,另一艘帆船的船员不服从他的命令,反叛了。这份重要报告没有能够送到国王手里,倒是漂到这个荒凉的海滩上,沉睡了358年!

是哪一位“绿衣使者”把这封信送到这海滩上来的呢?

是跳跃不停的海浪,还是涨落的潮流?都不是。它是海洋中的“河流”——海流带来的。长期与海洋打交道的海员和渔民都知道海洋中有海流存在,它们像陆地上的河流,日复一日沿着比较固定的路线流动着,只是河流两岸是陆地,河岸就像是固定的目标可做比照,一望就知道河流是在流动着,海流两边仍然是海水,肉眼很难把它分辨出来,因而在很长一段时间里,海流没有被人们发现。只是在远洋航海开展以后,人们才得到点滴的资料和对海流的某些粗浅而片面的认识,其中还夹杂了不少神话般的传说。

人们为了认识海流,从18世纪末期起,便开始利用一种叫漂流瓶的东西进行对海流的观测。在这种漂流瓶里装有一封信,信上写了该瓶的投放者、投放的时间和地点等,并要求拾到者向投放者报告拾到的时间和地点。1899年,人们在阿拉斯外海投放的漂流瓶,经过6年的漂流,漂到与它相距4000多千米的冰岛沿岸。它告诉人们,海水平均每天流过2.8千米。1962年6月,人们又在澳大利亚的佩思附近的海域投放了一批漂流瓶,5年后,其中一些漂流瓶漂到了美国佛罗里达州的迈阿密。科学家估计,这些瓶子是从佩思经印度洋过好望角,沿非洲北上,横渡了大西洋,行程约1400千米,平均每小时流过37千米。100多年来,人们总共投放了约15万个漂流瓶,进行着海流的观测研究,从而知道了整个海洋中约有32条海流,其中最大的海流,宽数百千米,长上万千米,规模非常巨大。它们把热带高温的海水带向寒带水域,又把寒带海域的冷水带向热带。就在它们运动中,不断影响着沿途的气候。船员们也就利用这种海流流动的本领进行送信件、递情报,渔民们还利用它测报鱼群的动向,配合渔船捕鱼呢。

海鸣是怎么回事

神秘莫测的大海经常会发出各种各样的声音,这些声音统称为“海鸣”。但海鸣的声源在哪里呢?有些海鸣的声源是众所周知的,比如波浪翻腾和惊涛拍岸发出鸣响,大气降水、地震和火山活动引起鸣声,鱼类和其他海洋生物发出的声音等等。但有些海鸣的声源至今还是个谜。在我国广东省湛江硇洲岛的东南海面,每当风云突变,天气异常,风暴即将到来时,海面上就会发出一阵阵有节奏的呜呜呜声地响。这声音好似闷雷滚动,一高一低,错落有致。据当地老人说,在很久以前建造硇洲岛国际灯塔的时候,法国人把一个大水鼓沉放在水中,水鼓相当于海况探测报警器,专门作海上天气预报用的,它能随时向人们发出风浪异变的信息,这呜呜呜的声音就是它发出来的。可是,谁也没看见过那沉放在水中的石鼓,更不知道它被放置在什么地方,有关部门曾专门派出船只到硇洲岛东南一带的海域巡视搜索,结果什么也没发现。

1969年,有人曾在这片海域发现过一群海猪正在游动,于是,当地人就认为海鸣有可能是海猪的嚎叫声,但在没有海猪活动的地方也有海鸣的产生,很显然这种说法是错误的。

1976年,硇洲岛东南海上的海鸣声比以往减弱了,于是,持“水鼓说”的人认为,这是由于水鼓年代太久,从而导致其功能日益减退。持“海猪说”的人则认为,这是由于近年来人们在这一带海域的活动明显增加,影响了海猪的正常活动和生活,使海猪迁移的结果。

两种说法看上去似乎都有一定的道理,硇洲岛东南海上海鸣的声源究竟在哪里,至今仍是一个谜。

海雾之谜

海雾大致有两大类,它们均是在海洋直接影响下形成的。其一是受海面因素影响而形成的雾,如平流雾、蒸汽雾、混合雾、辐射雾等;其二是在天气系统影响下产生的雾,如雨雾等。

当暖空气从温暖的水面流向冰水面时,暖空气就会冷却降温,凝结出水汽,继而以液体水滴的形式悬浮在空中。这种大大小小的水滴越聚越多,便形成了雾,直接影响了空气的透明度。由于这种雾主要是靠暖空气在冷海面上的平流运动形成的,所以叫做平流雾。在海洋上的雾,绝大多数都是平流雾。这种雾随风飘移,分布范围广、持续时间长、浓度大,常常给行船造成灾难。

当冷空气到达暖水面时,由于海水温度高于气温,海面上的水汽压力大于空气水汽压力,造成水面强烈蒸发,水汽进入冷空气中。当冷空气中的水汽达到饱和状态时,水汽就凝结出小水滴,越来越多的小水滴聚集漂浮在低空,便形成了蒸汽雾,使能见度降低。

海洋上空的降雨,降至低空时,因低层温度增高而使雨滴蒸发,提高了低层空气的温度。同时,又有冷空气流入,与低层暖湿空气混合,使暖湿空气饱和,从而形成了混合雾。混合雾与蒸汽雾不同,它的水汽主要来源于降雨。如果没有降雨,两种温差较大而又比较潮湿的空气相互混合,有时也能形成混合雾。

当海洋水面被一层悬浮的物质或冰层覆盖时,这层覆盖面在夜间辐射冷却很快,使贴近海面较暖的空气凝结出水滴,就会产生辐射雾。

雨雾是随同降雨而来的雾。这种雾与混合雾一样,水汽都来源于雨滴。但雨雾形成过程中不需要借助于外来冷空气的混合,仅靠雨滴的蒸发即可形成。

海水温度之谜

盛夏的骄阳是那样炎热,它毫不吝惜地用自己的热量把大地上的一切都烤得烫烫的。就连拂面而过的夏风,也仿佛炉前的热气,不会使你产生舒服的感觉。

这时,那碧蓝碧蓝的大海更加显露出迷人的魅力,你会身不由己地要投入到它的怀抱。甚至你还会想,要是一个夏天都能生活在舒适的海水里那该多好啊。

不过还要提醒你一下,可不能在大海里泡得时间太长,不能游得太远,否则你会牙齿打颤,嘴唇发乌,浑身冻得发抖,弄得不好抽起筋来就更麻烦了。

亲爱的朋友,当你在大海里泡得浑身发抖,不得不上岸趴在烫人的沙滩上、让火热的太阳再给你一些温暖时,你有没有想过同样处在炎炎的烈日之下,为什么沙滩就炙热烫人,而大海却令人感觉寒冷呢?

人们研究过太阳辐射的情况,他们发现,到达地球表面的太阳辐射能大部分都被地球吸收了,只有一小部分反射回到空中。说来也很有趣,原来海面和陆地比较起来,海面就像饿极了的孩子似的,贪婪地吸收着太阳送来的热量,不愿把好不容易得到的太阳能量放弃掉。

陆地就和海面不一样。它的胃口小,不能一下子吸收很多太阳辐射来的能量,剩下的就反射回空中去了。陆地的反射率要比海面的大一倍,可见陆地的吸热能力要比海洋差些。而且,陆地存不住热量,那晒得烫烫的沙滩就是一个例子。

既然海水吸热多,为什么海水没有沙滩热?

科学家经过研究,发现陆地是一种不能很好传热的固体,既不透明又不流动。太阳即使再厉害些,也晒不透它。因为不能很好地传热,晒了一整天,它所吸收的热量还只是集中在不到一毫米厚的表层内。

而海上的情况就不同了。

海水是半透明的,太阳光可以透射到水下一定的深度,也就是说,太阳的辐射能可以达到海水的一定深度之内。经过长期的观测计算,人们发现到达水面的太阳辐射能,大约有60%可以透射到1米的深度,有18%可以达到海面以下10米的深度,人们甚至在海面100米深度的地方仍然发现有少量的太阳辐射能量。而这些,在陆地上是不可能的。

海水吸热,不仅胃口大,它还要把已经吸收的热量送到透射不到阳光的深层海水中贮存起来呢。这也是海洋与陆地所不同的一个最重要的性质。

海洋依靠海水的流动来输送热量。比如说,海流就可以把赤道附近的热海水送到两极方向去,而两极方向的冷海水也通过海流向温暖的地方流动;风浪则可以形成海水温度的上下交换。你可不要小看这种风浪的作用,科学家说,它所造成的海水温度的上下交换,要比热传导作用大上千倍万倍呢。在夏季和白天,海面上接受的热量较多,它就可以把热量送到深层贮存起来;而在冬季和夜晚,海表面接受的热量少,它又会把贮存在深层的热量输送到表层。

当然,除了风浪,海水还有一种对流作用。这种对流作用是由于冷热海水的重量不同而形成的。就像冷空气重热空气轻一样,海水也是冷的重热的轻,于是冷而重的海水就会自动下沉,暖而轻的海水会自动上升。有了这种对流作用,冬天的大海也不会很冷了,随着表层较冷的海水不断下沉,下层较暖的海水会自动升上来补充的。

同在一个太阳下,陆地与海洋的物质不同,温度就不同。陆地是表皮烫,海洋则是整个温,海洋把热情大方的太阳送来的热量都贮存下来了,只是体积太大,温度不可能升得太高,所以夏季的大海会使你舒服得最后要打寒战。

难怪有人说海洋是个贮存热量的仓库,这话还是有它一定道理的。

海水涨落之谜

在海滨的沙滩上,经常能看到一些人弯着腰,甚至蹲在那里,捡拾各种漂亮的贝壳,有时还能捡到海藻或海蜇、海星、海胆……可是过了一段时间,海浪吐着白色的泡沫,翻腾着向岸边扑来,海水把沙滩淹没了,人们被迫后退。过了一些时间,海浪失去了势头,又悄悄地退去,那条宽展平坦的沙滩又露出了水面,沙滩上面留下一簇簇刚刚被海浪推上来的大大小小的贝壳。海水都按照差不多相同的时刻涌上来,退下去。

人们把这种海水定时涨落叫作涨潮和落潮。白天的海水涨落叫潮,夜晚的海水涨落叫汐,总起来,人们就把海水水位有规律的涨落叫作潮汐现象。

海水为什么能遵守时间地涨落呢?

原来,这是月亮和太阳对海水的吸引造成的。万有引力定律是这现象的根本原因。宇宙中一切物体之间都是相互吸引的,引力的大小同这两个物体质量的乘积成正比,同他们之间距离的平方成反比。

月亮和太阳对地球的引力,在陆地和海洋两部分的任何一点上都是一样的。但是,由于陆地地面是固体的,引力带来的表面变化不容易看出来,而海水是流动的液体,在引力的作用下,它会向吸引它的方向涌流,所以形成明显的涨落变化。

太阳虽然比月亮大得多,可是它和地球之间的距离毕竟太远了,所以月亮对海水的吸引力要比太阳大得多。海水涨落的主要动力是月亮的引力。

地球上,面对月亮的这一面接受月亮的引力,引力的方向是指向月亮中心的。而背着一面,则产生了相应的变化,使得面对月亮或背着月亮的地球两侧的海洋水位升高,出现涨潮。与此同时,位于两个高潮之间部位的海水,由于向涨潮的地方涌去,会出现落潮。

地球在不停地自转,对某一个地方来说,每天都要面向月亮一次和背向月亮一次,所以一般来说,要出现两次涨潮和两次落潮。

太阳对海水的引力虽然小,可是也有一定的影响。主要由于月亮的引力而引起的潮汐现象,因为太阳引力的参与,太阳引力和月亮引力共同发挥作用,就使得海水的涨落过程变得复杂了。

农历每月初一或十五的时候,地球和月亮、太阳几乎在同一条直线上,日、月引力之和使海水涨落的幅度较大,叫大潮;而当农历初八和二十三的时候,地球、月亮、太阳三者之间的相对位置差不多成了直角形,月亮的引力要被太阳的引力抵消一部分,所以海水涨落的幅度比较小,叫小潮。

涨潮落潮的次数,潮的大小,还要受海岸地形、气候等各种因素的影响。所以有的地方一天有两次涨潮,两次落潮;有的地方只有一次涨潮,一次落潮;前者叫半日潮;后者叫全日潮。还有的地方潮水涨落情况要更复杂一些。如果两个相邻的高潮之间和相邻的低潮之间,时间不均等,这叫做混合潮。

浙江省杭州湾的钱塘江潮就是由于受海岸地形的影响而形成的一种特殊类型的涌潮。钱塘江口宽100千米,而江道河面仅宽四五千米,呈喇叭口状。涨潮时,海水沿河而上。受两岸渐狭的江岸束缚,形成涌潮。河口底部因泥沙沉积而隆起形成的“沙堤”,更激起潮水上涌,形成雄踞江面的一道水墙,怒浪排空,如万马奔腾,场面十分壮观。

人们认识了海水按一定时间涨落的规律,就可以利用潮汐的能量,修建电站,提供无污染的能源。世界上规模最大的潮汐电站修建在法国朗斯河上。这个潮汐电站于1961年开始建设,1967年竣工,发电能力24万千瓦。我国在山东省乳山县也成功地修建了实验性的潮汐电站。

无风三尺浪之谜

“无风三尺浪”是人们对海洋的描绘。这不是同“无风不起浪”有矛盾了吗?不,在广阔的海洋上,即使在无风的日子里,大海也还在那里波动着。

这是什么道理呢?原来,风虽然停了,大海的波浪还不会马上消失。何况,别处海域的风浪也会传播开来,波及到无风的海面,“风停浪不停,无风浪也行”。这种波浪叫涌浪,又叫长浪。

比起风浪来,涌浪一起一落的时间长,波峰间的距离大,波形又圆又长,较有规则,波速很大,能日行千里,远渡重洋。西印度群岛小安得列斯群岛的居民常常会发现高达6米多的激浪拍打岸边,时间长达连续两天或更长的时间。奇怪的是,这时加勒比海并没有什么风暴,这真是个无法解开的谜。后来,科学家经过长期观察和研究,发现这是来自大西洋中纬地区传来的风暴涌浪。

飓风和台风会掀起涌浪。狂风会造成海水涌积,同时风暴的低气压区海域海面受了压力影响,海水也会暂时上升。当台风风速同潮水波浪的推进速度接近时,会产生共振作用,推波助澜,把涌浪越堆越高。当大涌浪传到近海岸时,由于岸边水浅,波浪底部受海底的摩擦,波峰比波谷传播得快些,波峰向前弯曲、倒卷,水位猛烈上升,甚至冲上海岸席卷岸边的建筑物和船只,造成灾难。

海上风暴所引起的巨浪,传到风力平静或风向多变的海域时,因受空气的阻力影响,波高减低,波长变长,这种波浪的传播速度比风暴中心的移动速度快得多。如果说风浪可以追赶军舰的话,那么,涌浪就可以同快艇赛跑了。因此,涌浪总是跑在风暴前头,人们看到涌浪,就知道风暴快来啦。“无风来长浪,不久狂风降”,“静海浪头起,渔船速回避”,这是我国沿海渔民的谚语,也是观天测海经验的概括。

海底火山爆发和地震引起的涌浪,传播的速度更快了。1960年5月23日,日本群岛东岸一片平静安谧的景象,当时已得到智利地震的有关资料,不少人淡然置之。谁知20个小时后,排山倒海般的涌浪,远涉重洋到达夏威夷群岛、菲律宾群岛和新西兰。日本群岛海岸在涌浪袭击下,有1000多户房屋被卷走,2亿公顷土地被淹没,甚至渔船被掀到了岸上。远离智利16000千米的勘察加半岛以东海面,也掀起了汹涌的浪涛。

原来,这是智利地震引起的海啸涌浪。它以时速800千米横渡太平洋,来到这些地方。1960年5到6月间,智利沿海海底发生了200多次大大小小的地震,5月22日下午6时许(格林威治标准时间),爆发了新的强烈地震,波及15万平方千米的地区,一些岛屿和城市消失了,全国2万多的人口受到影响,地震又引起海啸,智利沿岸500多千米范围内,涌浪高10米,最高达25米,使南部320千米长的海岸沉浸于海洋之中。

为了同风浪和涌浪作斗争,人们设计了水翼船、气垫船、双体船、竖立船等,以减少海浪对船体的影响。人们还利用浮标、飞机、卫星等来观测海浪,作出预报,供船只在海上选择适当的航线和航速。

海流之谜

1856年,一艘在大西洋上航行的双桅帆船遇到了一场特大风暴,帆船被巨浪打坏,在汹涌的海面上挣扎了一番以后,被漂到比斯开湾的平静岸边,抛锚停泊。水手们利用停航的空隙上岸打猎游玩。回船时,海上又刮起了一阵大风,海面重新动荡起来。为了帆船的安全,水手们在海滩上铲运海沙压舱。铲运了一阵,突然一名水手发现沙层中有一颗黑色的圆球,水手们十分惊奇。大家围拢过来,一看,圆球外表涂满了沥青,再剥开来,原来是一颗椰子壳。好奇怪呀!这里是一片荒滩,没有任何树木,更看不到椰子树。那么是谁带来的呢?大家疑惑着。还是一位年长的水手有主意:“劈开看看。”于是,另一位水手飞快地从船上拿来斧头,劈开一看,“哇!有一卷书。”水手们齐声喊起来。

“书?!”水手们又惊奇了。

“是的,一卷书!”

再仔细一看,原来是一卷羊皮纸,上面写满古体字。经过一番翻译,才知道这是1498年意大利航海家哥伦布在第二次西航途中给西班牙国王和王后的一封信。信中报告了与他同行的一艘帆船沉了,另一艘帆船的船员不服从他的命令,反叛了。这份重要报告没有能够送到国王手里,倒是漂到这个荒凉的海滩上,沉睡了358年!

是哪一位“绿衣使者”把这封信送到这海滩上来的呢?

是跳跃不停的海浪,还是涨落的潮流?都不是。它是海洋中的“河流”——海流带来的。

长期与海洋打交道的海员和渔民都知道海洋中有海流存在,它们像陆地上的河流,日复一日沿着比较固定的路线流动着。只是河流两岸是陆地,河岸就像是固定的目标可做比照,一望就知道河流是在流动着,海流两边仍然是海水,肉眼很难把它分辨出来,因而在很长一段时间里,海流没有被人们发现。只是在远洋航海开展以后,人们才得到点滴的资料和对海流的某些粗浅而片面的认识,其中还夹杂了不少神话般的传说。

人们为了认识海流,从18世纪末期起,便开始利用一种叫漂流瓶的进行对海流的观测。在这种漂流瓶里装有一封信,信上写了该瓶的投放者、投放的时间和地点等,并要求拾到者向投放者报告拾到的时间和地点。1899年,人们在阿拉斯外海投放的漂流瓶,经过6年的漂流,流到与它相距4000多千米的冰岛沿岸。它告诉人们,海水平均每天流过2.8千米。1962年6月,人们又在澳大利亚的佩思附近的海域投放了一批漂流瓶,5年后,其中一些漂流瓶漂到了美国佛罗里达州的迈阿密。科学家估计,这些瓶子是从佩思经印度洋过好望角,沿非洲北上,横渡了大西洋。行程约14000千米,平均每小时流过0.37千米。100多年来,人们总共投放了约15万个漂流瓶,进行着海流的观测研究,从而知道了整个海洋中约有32条海流,其中最大的海流,宽数百千米,长上万千米,规模非常巨大。它们把热带高温的海水带向寒带水域,又把寒带海域的冷水带向热带。就在它们运动中,不断影响着沿途的气候。船员们也就利用这种海流流动的本领进行送信件、递情报,渔民们还利用它测报鱼群的动向,配合渔船捕鱼呢。

海岛形成之谜

在茫茫的大洋上,碧波里涌出一片陆地,船舶可以在此停泊、补给,飞机可以着陆,人员可以登岸休整,多么叫人喜欢。地球上巧妙地撒布了这些“明珠”,给人类以莫大方便,赛似千里沙漠上的点点绿洲。

是什么力量造就了这些岛屿?尽管海岛面貌千姿百态,人们仍然能够找到其中的规律性。它们万变不离其宗,或是从大陆分离出来,或是由海底火山爆发和珊瑚虫构造而成。前者姓“陆”,地质构造与附近大陆相似;后者姓“海”,地质构造与大陆没有直接联系。据此,海岛分成大陆岛、火山岛、珊瑚岛、冲积岛四大类型。

第一种类型大陆岛。它是大陆向海洋延伸露出水面的岛屿。世界上比较大的岛基本上都是大陆岛。它的形成有三种原因:一是地壳运动,中间接合部陷落为海峡,原与大陆相连的陆地被海水隔开,成了岛屿。世界上最大的格陵兰以及伊里安、加里曼丹、马达加斯加等岛,世界最著名的日本列岛、大不列颠群岛、马来群岛等群岛,我国的台湾岛、海南岛,都是这样形成的;二是冰碛物形成的小岛。远古冰川活动时期,冰川夹带大量碎屑在下游堆积下来,后来气候回暖,冰川消融,海面上升,冰碛堆未被淹没,成了岛屿。挪威沿岸、波罗的海沿岸、美国和加拿大东部交界处沿岸的小岛,就是这样形成的;三是海蚀岛。它非常靠近大陆,两者高度一致,仅仅中间隔着一道狭窄的海峡;那海峡是海浪经年累月冲蚀的结果。这类岛屿为数不多,面积也很小。

第二种类型火山岛。它是海底火山露出水面的部分。岛貌峻拔,与大陆岛、珊瑚岛有明显的不同。当初,火山隐没水下,经过不断喷发,岩浆逐渐堆积,终于高出水面。世界海底山脉最高峰的冒纳开亚火山,就是火山岛夏威夷岛的主峰,其海拔高度4205米,水下部分还有5998米,总高10203米,比珠穆朗玛峰还高1355米!世界第十八大岛、面积为10.3万平方千米的冰岛是上千个海底火山喷发形成的。夏威夷群岛成直线排列,是一列海底火山喷发形成的。阿留申群岛成弧形排列,是成列环状海底火山喷发而成的。

第三种类型珊瑚岛。它只存在于热带、亚热带海域。在海底丘地或海底山脉山脊上,有大量珊瑚虫营巢生活,同其他壳体动物构成庞大的石灰质巢体。旧的死亡,新的又在残骸上继续生长,不断向海面推进。在最适宜的条件下,一千年才能长高36米,长到海水高潮线就停止生长了。大海几经沧桑,或地壳上升,或海水下降,珊瑚礁露出水面便成了岛屿。全球珊瑚礁的面积达2700万平方千米,相当于欧洲、南美洲面积的总和,但其绝大部分没于水下,出露为岛的面积并不多。太平洋的加罗林群岛、马绍尔群岛,印度洋的马尔代夫,我国的南海诸岛,都是典型的珊瑚岛。

第四种类型冲积岛。它位于大河的出口处或平原海岸的外侧,是河流泥沙或海流作用堆积而成的新陆地。世界最大的冲积岛马拉若岛,是世界第一大河亚马逊河的河口岛,面积40万平方千米,列为世界第三十大岛。我国长江口的崇明岛、长兴岛,黄河口的孤岛,都是冲积岛。加拿大东岸的塞布尔岛,美国东海岸的特拉斯角,我国的苏北沙洲,都是海流加上风力堆积而成的沙滩,其位置不固定,成为航行的危险区。

除上述大自然形成的四类海岛外,人们还动用现代科学技术筑造了人工岛屿。这类岛屿为数不多,面积极小,但经济意义很大,前景可观。今后还将摆脱泥沙岛的窠臼,构筑巨大的钢铁浮体,在海上建设工厂、展览馆、公园、旅馆以至整个城市,大大扩展人类活动的基地。

海岛有消有长。有些在火山、地震、水流或人力破坏下缩小或消失了;有的则在扩大,有的海域冒出了新岛。珊瑚岛倘能得到良好的保护,一般都能缓慢扩大面积,可惜不少珊瑚礁已被采来建房、筑路或烧石灰,使珊瑚虫千百年的劳动成果毁于一旦。荆冠海星是珊瑚礁的大敌,世界上已有10%左右的大环礁给它吃掉了;有的岛屿下面被吃空,地面塌陷。人类应该像灭蝗一样来扑灭荆冠海星。海底火山爆发,常常给人类增添一些新岛。1973年,日本一座0.08平方千米的西之岛附近海底火山爆发,堆出一个比旧岛大三倍的新岛,最终连在一起。冰岛南岸32千米外122米深的海底,1963年火山爆发,到1967年共喷出7000万立方米碎屑,流出3000万立方米岩浆,造出一座2.8平方千米、海拔178米的新岛——苏尔特塞岛。

海水为什么会发光

1975年9月1日傍晚,在江苏省近海朗家沙一带的海面上出现了奇特的亮光,亮光随着波浪的起伏,就像燃烧的火焰那样不停地翻腾着,直到天亮才慢慢消失。第二天夜晚,亮光再次出现。以后每天夜晚,亮度都逐日加强。到第七天,比前一天更亮,海面上出现很多泡沫,当渔船驶过时,激起的水流如同灯光照耀一样,特别明亮,水中还有珍珠般闪闪发光的颗粒。几小时后,这里发生了一次地震。

这种海水发光的现象,被称之为“海火”,它常出现在地震或海啸之前。1976年7月唐山地震的前一天晚上,秦皇岛、北戴河一带的海面上也出现过发光现象。1933年3月3日凌晨,日本三陆海啸发生时,人们看到了更奇异的“海火”。波浪底下出现了三四个草帽般的青紫色圆形发光物,排成一排向前移动。后来,互相撞击的浪花搅碎了这些圆形发光物。

“海火”是怎样产生的?大多数人认为这与海里的发光生物有关。海水里的发光生物因受到扰动而发光是早为人们熟知的现象。发光生物种类很多,除甲藻外,还有许多细菌和放射虫、水螅、水母、鞭毛虫,以及一些甲壳类、多毛类等小动物。因此人们推测,当海水受到地震或海啸的剧烈震荡时,便会刺激这些生物,使它们发出异常的光亮——“海火”。

一些学者却另有说法。他们指出,在狂风大浪的夜晚,大海也同样受到扰动,而为什么不产生“海火”呢?

美国一些学者通过实验发现,当强烈的地震发生时,频频出现的岸石破裂,人们会看到耀眼的光亮。所以,他们认为,地震“海火”的产生与岩石破裂有关。但海啸(地震海啸除外)发生时,并没有大量的岩石爆裂,“海火”又是如何产生的呢?

一些人认为,“海火”作为一种复杂的自然现象,很可能有多种成因,生物发光和岩石破裂发光只是其中两种成因。除此之外,可能还有其他成因。究竟还有些什么成因,至今还是一个待解的谜。

深海潜流是怎样形成的

在海洋的深处,有流量很大的潜流。

许多科学家推断,在海面下几百米的深处,海水流势减弱,到了海面以下几千米处,海流已不复存在。

现在科学考察已经证明,上面的推断有很大的局限性。过去,科学界所知道的是在太平洋海面上从南纬20度到北纬20度的海域,也就是“南北赤道海流”范围内的海水都从东向西流动;但在北纬7.5度附近的海域里,有一股长10000多公里带状的狭窄赤道逆流形成,是从西向东流动的。这股逆流,在海面下深约100米的水层中,逐渐减弱消失。

可是,1950年科学家汤森•克隆威尔新发现的赤道潜流,出乎人们预料,在海面200米深处海流幅宽达300公里,而且在100米深处的流势最为强大,中心流速每秒可达150厘米。后来这股海流被称为“克隆威尔逆流”。“克隆威尔逆流”从西经92度到东经160度,总长为6500海里。它一般都在赤道海面上流动,有时也浮到海洋表面漂荡。

1955年,在汪洋大海里,德国海洋学家卫斯特发现在接近南美沿海约几千米深水层中,有一股流势特别惊人的巨大潜流。这股潜流在南大西洋、巴西和阿根廷海域内,靠近南美大陆,在1500至4000米深处,幅度很小,卫斯特已经测定,在巴西海域的海面下1500至4000米深水层中,它的流量比黑湖还大。奇怪的是,在对岸的非洲海域,却观察不到任何海流的迹象。

海洋里共有多少潜流、逆流以及它们的成因等问题,目前尚未找到答案。

海水“密度跃层”的探索

100多年前,在大西洋西北洋面上,有一艘渔船正在进行捕捞作业。渔船把网撒到海里,便拖着渔网前进。突然,船速明显降低,仿佛从沙滩上奔向大海的人,一下水就走不动似的。

船员们大吃一惊,脑海里立刻闪现出一系列海怪的传说,莫非自己的船被海怪攫住了,恐怖感立刻笼罩全船。

船长命令全速前进。可是任凭机器怎么吼,螺旋桨怎么转,这船却一步也不能移动了。会不会是渔网拖住了什么东西?

船长下令:“收网!”

船员们拼命地往上拉渔网。可是,越拉,大家越害怕:从来都是撒开的渔网,今天却被卷成长长的一缕,仿佛有一只巨手扯着渔网,要把渔船拖向可怕的深渊。

“弃网!”船长胆怯地下令。

船员们操起斧头,三下两下就把渔网砍断了。然而,这一切都无济于事,渔船仿佛被粘性无穷的胶水粘住了,一点也动弹不了。

船员们惊恐万状,有的祈祷上帝保佑,有的哀求海怪宽恕……

正当船员们绝望的时候,突然有人发现渔船开始动弹了,起先是慢慢移动,接着越来越快,终于脱离了这个令人恐怖的地方。

渔船返港了。船员们向亲人诉说着这次奇遇。可船为什么会被海水“粘”住?他们除了解释是海怪作祟外,谁也说不清到底是怎么回事。

无独有偶,海水“粘”船的事也被挪威著名探险家南森遇到了。

自小就立志做一个北极探险者的南森,为了证实北冰洋里有一条向西的海流经过北极再流到格陵兰岛的东岸,不顾亲人的劝阻,设计制造了一条没有龙骨、没有机器的漂流船。这条船好像切成两半的椰子壳,船壁坚厚,船头上伸出一根又粗又硬的长角。南森给船命名为“弗雷姆”号,翻译成中文就是“前进”号。

1893年6月19日,南森率船从奥斯陆港出发向北极方向驶去。8月29日,当船行驶到俄国喀拉海的泰梅尔半岛沿岸时,突然走不动了,船被海水“粘”住了。

顿时,船上一片混乱,有的在绝望地呻吟,有的人在祈祷:“死水,死亡之水呀,我们就要葬身在这里了,上帝救救我们吧!”

毕竟是探险家,南森却没有一丝惊慌的表情。他环视了海面。只见四周风平浪静,离岸也很远,不是搁浅,也没有触礁。那么,问题出在哪里呢?南森想,可能就是碰上传说中的“死水”了。他认真测量了不同深度的海水,记录下了观测的结果。

船员们对南森的行动不解,有人问:“队长,你在海水里测了半天,这到底是怎么回事?海水里有海怪吗?”

南森回答道:“不是海怪作祟,这‘死水’的奥秘总有一天会弄明白的。”

不一会儿,海上刮起了风,“弗雷姆”号风满帆张又开始移动。船员们欢呼雀跃,庆幸自己死里逃生。

此时,南森仍在琢磨着。他发现,当船停在“死水”区不能挪动一步时,那里的海水是分层的,靠近海面是一层不深的淡水,下面才是咸咸的海水。他想,船被海水“粘”住的原因可能在此。

南森在寒冷的北极海洋中漂流了3年零2个月,终于弄清了北冰洋中心区的冰层和极地冷水下面,确实有大西洋流来的一条海流;同时,他还总结了浮冰的规律。

1896年8月15日,南森经历了千辛万苦之后,终于回到了挪威。他没有陶醉在一片恭维声中,而是请来了海洋学家埃克曼,共同探索“死水”的奥秘,终于弄清了其中的道理。

原来,海水的密度各处不同。一般说来,温度高的海水密度小,而温度低的海水密度大;盐度低的海水密度小,而盐度高的海水密度大。如果一个海域因有两种密度的海水同时存在,那么,密度小的海水就会集聚在密度大的海水上面,使海水成层分布。这上下层之间形成一个屏障,叫“密度跃层”。这“密度跃层”有的厚达几米。这种稳定的“密度跃层”可以把海水分成两种水团,分别位于跃层的上下,并以跃层作为界面。如果有某种外力(如月亮、太阳的引潮力,风、海流的摩擦力等)作用在界面上,界面就会产生波浪。这种波浪处于海面以下,人的肉眼完全看不见,因此称之为内波。

在海岸附近,江河入海口处,常常形成“冲淡水”,盐度和密度显著降低,它们的下面如果是密度大、盐度高的海水,就会形成“密度跃层”。夏季寒冷地区海上浮冰融化了,含盐低的水层浮动在高盐高密度的海水之上时,也会形成“密度跃层”。南森遇到的就是后一种情况。

一旦上层水的厚度等于船只的吃水深度时,如果船的航速比较低,船的螺旋桨的搅动就会在“密度跃层”上产生内波,内波的运动方向同船航行方向相反,内波的阻力就会迅速增加,船速就会减低下来,船就像被海水“粘”住似的寸步难行。当年南森的“弗雷姆”号被“粘”住时,船速就由4.5节突然降低到1节。后来,是风的推力超过了内波的“粘”力,才使南森的船脱险。

“死水”区的内波,由于水质运动的方向不同,不但会把渔船的渔网拧成一缕,还会使船舵失灵,甚至会使船只迷航。

科学家经过计算,得出内波的速度一般在2节左右,如果航速大大超过内波速度时,海水就无法把船“粘”住了。如今舰船速度大大超过内波速度,因而海水“粘”船现象就成为了历史。

虽说“密度跃层”产生的一般性的内波“粘”不住现代舰船了。可“密度跃层”却能压住水中下潜的潜艇。

一次,有一艘潜艇奉命巡航,来到预定海域后,潜艇均衡完毕,艇长下达了下潜的命令。不一会儿,潜艇顺利下潜,5米、10米、20米……一直到40米时都很正常,当潜艇下潜到50米时,升降舵手报告说,已经到达海底了。艇长说:“不对呀,这个海区深度l00多米,怎么下潜一半就到底了呢?”

艇长下令停车检查,深度计完好无损,其他仪器也都正常。到底是怎么回事呢?

艇长一拍脑门:“准是碰上‘液体海底’啦!”

果不其然,这艘潜艇被“液体海底”托住了。

“液体海底”就是“密度跃层”。海水密度一大,浮力就大。加上这“密度跃层”又有几米厚,这么厚的“屏障”,再加上均衡好的潜艇在水下力矩又小,因此,就被这“液体海底”托住了。

这时,只要潜艇用升降舵造一个倾角,开足马力,就可以摆脱“液体海底”的巨掌。

1960年1月23日,瑞士的雅克•皮卡尔乘坐“的里雅斯特”号深潜器,开始了人类首次潜入世界大洋中最深的地方——马里亚纳海沟时,多次遇到“液体海底”的粘托。

那天上午“的里雅斯特”号以每秒1米的速度缓缓向l万多米深的海沟潜去,几分钟后,深潜器突然停止下潜。难道这么快就着底了?不,不可能,这里是万米深渊,离海底还远着哩。那么,是深潜器出故障了吗?也不会,因为“的里雅斯特”号久经考验,况且下潜前又经再三检查,绝不会有什么问题。

雅克•皮卡尔又检查了一遍机械,没发现异常。当他观察海水温度表时,发现海水的温度变化剧烈。这时他才明白,原来是“密度跃层”在作怪。

皮卡尔放掉一些汽油,放进一些海水,从而增加了深潜器的重量。这样,深潜器就突破了“液体海底”的阻挡,继续下潜了。

令人惊异的是,下潜仅10米,深潜器又一次被“粘”住了。他不得不再次调整压载重量,又一次突破“液体海底”的阻挡。下潜20米后,深潜器第三次被“粘”住。

这样折腾了4次,探潜器才完全冲破“液体海底”设置的“封锁线”,一路顺畅潜到万米海底,创造了人类探险史上的新纪录。

虽然“密度跃层”已不能“粘”住现代舰船,但对“密度跃层”的研究却极有军事价值。“密度跃层”厚达几米,海水的密度增大,仿佛筑起一道厚厚的“墙”,声呐发出的声波碰到这堵“墙”,就被反弹回去。当潜艇遇到水面舰艇的追捕时,如果钻到“密度跃层”下面,水面舰艇声呐发出的声波穿透不了“密度跃层”,就会成为“聋子”和“瞎子”,而潜艇却能安全撤离或发起反击。

在“密度跃层”中,跃层的上下界面使声波产生折射,造成声波只能在“密度跃层”中向前传播,于是形成了一条水下“声道”。声波在声道中衰减很少,可谓畅通无阻,传播的速度和距离令人惊叹。1960年3月1日,在澳大利亚西南附近海中投下6枚深水炸弹,爆炸声波在水下1200米的“声道”里向外传播,绕过好望角,折向赤道,经3小时43分钟后,被北半球百慕大群岛的水声站收到。爆炸声波传播绕地球半圈,并无明显减弱。可见声道真是声波传播的“高速公路”。

利用“密度跃层”中的“声道”,可以进行远距离水下通讯。例如在海军基地装上水下测听和通讯系统,远航的潜艇装备相应的设备,就可以与基地指挥机关进行通讯联络,最大通讯距离可达4000多公里。

另外,由于“密度跃层”如屏障般横亘于海中,影响了上下层海水交换,造成下层海水缺乏溶解氧,再加上硫细菌使沉积海底的大量有机物产生高浓度的硫化氢气体,海洋生物难以在下层海水中生存。因此,“密度跃层”强烈的地方,生物主要生活在上层海水中。而且内波引起的水文变化,迫使海洋生物活动的区域和范围也发生变化。可见,对“密度跃层”的研究,在军事和经济上都有重要意义。

海光和海水开花

在茫茫海上航行,人们经常会遇到一种奇异的自然景象:海光和海水开花。

当夜幕笼罩海洋的时候,有些海面上会出现大面积的海光,有的闪闪烁烁,像流星一样,有的火花四射,像火珠一样。有时像爆发的焰火,有时像一个个齐整的几何图形,有时像探照灯射出的光芒,有时像旋转着的光轮。当轮船前进时,周围就激起无数的火花,船尾拖着一条长长的“火龙”。

海水发光的现象常常迷惑着海员们。例如,1896年6月15日,日本三陆遭到25米高的海啸巨浪的袭击。当海水退出5千米时,人们看到水底发出一种淡青色的光,还在黑夜里清晰地看到远处村落的轮廓。后来,浪涛再度袭来,天空映现出粉红色,有个渔民在巨浪中驶行,看到波峰上的闪光,像电灯光那样明亮。

1909年8月11日半夜间,“安姆布利亚号”轮船向科伦坡驶去时,发现东南方向有亮光,开始时海员们以为是城市和港湾的灯光呢。后来,亮光越来越强,方才看清楚这不是什么城市灯光,而是海洋发出来的一条光带。第二次世界大战时,美国舰队驶往日本群岛时,遇到了海光,错误地以为那里有日本舰队,受了一场虚惊。

1975年9月2日傍晚,在江苏省朗家沙一带,海面上发出微微的光亮,波浪起伏着,像燃烧的火焰那样翻腾不停,一直到天亮时才慢慢消失。第二天晚上,亮光重又出现,更加强烈。以后几天,逐天增强,到第七天,海面上出现大量泡沫,当船只驶过的时候,激起明亮的光,水中还闪烁着许多珍珠般的发光颗粒。几小时后,这里发生了一次地震。

古巴岛附近有个“夜明海”。入夜以后,海水自放光明,面积约有10平方千米。轮船驶过,在船舷甲板上即使不点灯,照样能够看书读报。“夜明海”为什么发光?原来,这里丛生着各种海生动植物,死后历久变为磷质,积聚一起。从而发出强烈光芒。

诗人们对海光作了生动描述:“谁家烟火掠飞过,不是灯光,胜似灯光,玉树琼花逐海洋。”其实,海光不是火,而是一些会发光的小生物耍的把戏。主要有细菌和单细胞的鞭毛虫等,还有一些水母、鱼类也能发光。这些生物体内长有发光细胞或发光器官,内含荧光酶和荧光素,在海水搅动等外界刺激下,发生氧化作用,就会发出光来。

长期以来,人们只知道海光是海水中微生物发出的荧光。可是,为什么只在局部的地方出现这些发光现象呢?而且这种光为什么又具有多变而奇异的形状呢?

德国科学家库尔特•卡尔列对此作了解答。他说,海光和多变形状的形成,同海底火山爆发引起的地震波有关。地震时,海水内部的压力发生变化,引起某些海洋生物的反应,由此而发光,地震波是促使海水压力变化的一个原因。观察表明,在海水振荡最厉害的地方,海光特别明亮;反过来,海光越弱,甚至消失不见。在有各种不同振荡强度的水域里。海光就最奇异美妙。

海水开花是指海水表层内浮游生物大量繁殖,使海水颜色和透明度发生很大的变化。浮游生物很多时,会把海水“染”成深绿色,有的会使海水成为黄色、褐色、红色等。

海水开花现象在世界各大洋及其边缘海中各不相同。

在极地附近的海域里,当鲸鱼爱吃的甲壳动物大量繁殖的时候,常常把海水“染”成红色或玫瑰色。

在太平洋、大西洋的一些海面上,以及北冰洋的巴伦支海中,散布着一种硅质类海藻,具有矽质骨架,海水开花就是由它们造成的。在鄂霍次克海和日本海,海水开花是由单细胞藻类繁殖而形成的。波罗的海的夏季,蓝绿色的水草大量繁殖,每当风平浪静的时候,远望海面,仿佛一大片无边无际的深绿色草原。

在北冰洋的冰面上,还有更有趣的“冰上开花”景象。原来,冰上长着多种硅藻,特别是角刺藻大量繁殖时,使冰面变成了黄褐色。

海水开花同季节有关。在热带,冬季也会出现,而在温带和寒带,大多在春秋两季。海水开花严重的时候,生物密集得使轮船的吸水孔堵塞,给航行带来很大困难。

大海在头顶之谜

美国有一位著名的神秘事件研究家叫马歇尔•卡尔多纳,在他住在美国西部的一段日子里,总是到处寻找古玩。一天,他到一家古玩店选购古董,突然发现一卷陈旧的手稿。这卷手稿显得破破烂烂,字迹已褪色,幸好内容还算完整。马歇尔只花了买一卷废纸的钱就把这份手稿弄到了手,回家后急急忙忙通读了整部手稿后,他大吃一惊,感到难以置信,因为这部手稿记录的一位挪威渔夫的离奇经历,实在让人难以相信。

挪威位于欧洲北部,部分国土位于北极圈内,一位叫奥尔夫•亚森的渔夫和他的儿子就住在这里。一天,亚森和他的儿子乘一艘小小的机帆船向北行驶,他们计划这次行程约需1个月。航行途中,一些意想不到的事情发生了”。

船向北行进,气温却一天天地升高。一天,儿子突然指着罗盘说:“爸爸,你看,罗盘好像有点不对头。”亚森回头一看,罗盘突然开始指向南方,可是船仍在向北行驶。

渔夫父子看看四周,看到的情形让他们惊愕地说不出话来:不知该怎么办。

不知什么时候,他们头顶上的天空消失了,代之以碧蓝碧蓝的海水。船继续行进,这时周围的环境似乎已近黄昏,他们环顾四周,上下左右都是海水。又过了一会儿,四周一片漆黑,仿佛进入了一个长夜无昼的世界。突然,他们看见了另一个太阳,也许称为“地心的太阳”更恰当些。逐渐地,周围亮如白昼,海水前方出现了陆地。他们隐约分辨出陆地上生长着绿油油的植物,甚至还有动物。

很久以前,亚森父子曾听说过一个传说,在北极某处有一个世外桃源,这里气候宜人,难道这就是那个世外桃源?“

一年后,亚森父子平安地回到了故乡。他们向邻居叙述了那个国度里的情景。那里住的都是些巨人,身高大约4米;那里不仅有动物、植物和各种农作物,还有供他们使用的各种日常用具,其大小与巨人成正比;那里的一粒葡萄大得相当于一只普通的苹果。

村里人没有一个相信他们的叙述,认为他们所说的是白日梦话。亚森父子没有办法,只能专程前往美国,向住在洛杉矶的乔治•埃马森先生详细讲述了自己的经历。埃马森根据他们的叙述写成了这部名为《一位挪威渔夫的离奇》的书稿。

人真的会遇上这些事情吗?挪威的北极探险家弗里乔夫•南森证实,在北冰洋底下,似乎有一个由海水形成的巨大空洞。他从1893年6月开始,在北冰洋的浮冰上生活了一年半,成为第一个踏入北纬86度41分的人。他看到了北极圈内的许多奇异现象。其中,在北冰洋的冰海中有一片“开水”,这是一片在黑沉沉的广阔冰海上的不反射天空光线的不冻海域。

美国极地探险家霍尔早于南森20多年前曾3次闯入北极进行探险,他也提及,当他的探险队一行正沿冰山而上时,在距他们大约7千米的地方出现了一片不冻海域,这片“开水”从南到北,占据了两座冰山之间的整个海峡。

1906年,极地研究家威廉•里德根据南森和霍尔的叙述,坐着狗拉雪橇直奔北极,想去亲眼看看这片不冻海域。

据他说,当他接近这片海域时,周围开始涌出团团浓雾,那片“开水”就在浓雾笼罩下。里德猜测,浓雾是由地球内部流出的暖空气造成的,也就是说在北极圈的某个地区肯定有一个通过地势加温并使热空气泄漏的地方。

里德的假设是不是有点不可思议?谁也不知道。

“赤潮”之谜

大海通常是蓝色的,你见过红海潮吗?红海潮来临时,海面上如同铺上了一层红毯子似的,从外观上看似乎很美丽,但对海洋中的生物来说,却是一场灭顶之灾。因为过不了多久你就会发现,在海面上这层漂亮的红毯子下面,大批的鱼类和其他生物要相继死亡、变质,随之而来的是阵阵难闻的臭味。这是什么原因呢?科学家们会告诉你,这是发生了赤潮。

赤潮是海洋遭受污染后所产生的一种独特现象,是有机物和营养盐过多而惭愧的。

有机物和营养盐(氮、磷、钾)是海洋植物所必需的成分和养料,但过多地输入这些物质,会使某些生物暴发性地繁殖起来,从而引起海水变色。当然,这种变色并非全是红色,它取决于在赤潮中占优势浮游植物种类,如夜光藻占优势的赤潮为红色,绿藻呈绿色,硅藻则呈褐色。赤潮大多数发生在内海、河口、港湾或是有上水流的水域,特别是暖流内湾水域。赤潮一般发生在春夏季。

赤潮是一种复杂的生态异常现象,其成因尚未定论。科学家们认为,赤潮的起因是近岸海水中有机物污染所致。在正常的情况下,海洋中的营养盐含量较低,这就限制了浮游植物的生长。但是,当含有大量营养物质的生活污水、工业废水(主要是食品、造纸和印染工业)和农业废水流入海洋后,再加上海区其他理化因素有利于生物的生长和繁殖时,赤潮生物便急剧繁殖起来,形成赤潮。

既然大量的有机物进入海洋有利于植物的生长,为什么又会造成生物死亡呢?这是由于密集的赤潮生物或其胞外物质堵塞了鱼类的眼,可使之窒息死亡。同时由于赤潮生物的尸体分解需要消耗大量的溶解氧,这样会引起海水严重缺氧,甚至形成硫化物危及海洋生物的生存。如果含有毒素的赤潮生物及其休眠孢子,或当赤潮生物死亡时所释放出来的毒素被海洋动物摄食、吸收后,就会造成中毒死亡。如果人食用了这种含毒素的海产生物,也可能造成中毒或致死。

进入海洋的有机物和营养盐除了能够引起赤潮、破坏生物资源、影响海洋生态平衡外,还能成为各种细菌和病毒的良好养料,因而促使其大量繁殖。联合国的一份报告认为:纽约港由于接受了大量的生活污水和废物,细菌数目急剧增加。从1948~1968年的20年间,细菌数目增加了10倍。海水中的病菌还可以进入鱼、贝类的体内,有的可直接危害其发育,有的则通过鱼、贝类而进入人体,引起传染病。我国1988年春季上海市居民就由于食用了这种带病毒的毛蚶而引起甲型肝炎流行。

大量的有机物进入海洋并沉入海底,还增加了将该海域变成“死海”的危险性。如波罗的海的某些海区底层已经无生命存在了。这是由于波罗的海属近乎封闭性内海,海水与大洋水的交换量极少,相反受陆地水的影响很大。大量的有机废水进入波罗的海后,除了海水中的生物活动需要消耗大量的氧气以外,这些有机物在分解时也要消耗掉大量的氧气,加上电体交换不良,氧气供应不足,致使水体出现了缺氧现象。有的海底部分海水中的溶解氧几乎为零,并出现了硫化氢,这时此海区就不会有生命存在了,也就变成了“死海”或“水沙漠”。

海岸线变动之谜

地球表面上陆地和海洋之间的海岸线,每天都在变化着。住在海边的人都看到过,涨潮的时候,海水泛起白沫,呼啸着向海滩上涌来,淹没大片大片的沙滩:退潮的时候,海水又悄然无声地退回到海滩以外很远的大海里。

但是,这种因潮水涨落引起的变化毕竟太小厂,而在最近地质历史时期中,全球范围内的海岸线变迁却要大得多。

据科学家研究,最近:二三百万年来。海岸线起码发生过三次全球性的大变动、有时,海水渐渐退去,原来在海面以下的大片土地变为陆地:有时,海水又渐渐涨上来,使沿海大片土地沦为沧海。海水就是这样时进、时退,几乎永不休止。

海岸线变动的幅度有多大呢?

就拿距我们最近一次的大海退来说吧、海水在距今大约7万年前开始下落,一直到离现在两三万年前,海面才迟到最低点,持续时间达四五万年之久。当时的海平面要比现在海面低100多米!那时地球表面的海陆分布是个什么局面呢?

就拿我国沿海地区来说,现在渤海平均水深只有21米;福建和台湾之间的台湾海峡,广东雷州半岛与海南岛之间的琼州海峡,水深都不足100米。因此,当海平面下降100多米的时候,渤海消失了,台湾和海南岛与我国大陆连成为一块完整的大陆。

同样,由于中国东部的黄海海底大部分露出水面,朝鲜、日本和中国大陆之间没有了海水阻隔,也连接起来。

世界海陆分布形势当然也会发生惊人变化:白令海峡的消失,导致亚洲和北美洲相连;马六甲海峡和巽他海峡的消失,使现在散布在海洋中的巽他群岛连成一片陆地,从而使亚洲和澳大利亚大陆也连接了起来。世界其他地方,凡是海水水深小于100多米的海区都变成了陆地。

科学家作出这样大胆的判断有没有科学根据呢?

有的。

下面我们只举出几个有趣的例证来说明这个问题。

几年以前,我国一般轮船在离渤海海岸200多千米处作业,在那里的海底打捞起一块没有被水冲刷过的披毛犀化石。

披毛犀是一种早已灭绝了的动物,满身披挂着棕褐色的粗毛,生活在寒冷的草原上。披毛犀的存在,说明在地质历史时期里,渤海确实曾经是陆地。

20年前,一艘日本渔船在日本和朝鲜半岛间的对马海峡打鱼,当拖网从海中拖上渔轮之后,人们发现,在一群活蹦乱跳的海鱼中间,有一段长约1米的象牙,称一称,足有18千克。

渔民们把这段象牙送给科学家。科学家经过鉴定,认为这是大约生活在16000年到33000年前的一种古象牙齿。

那时,现在黄海所在的地区也是一片辽阔的草原,长相稀奇古怪的古犀和古象就是这片草原的主人。

科学家能够列举的证据还有很多。

比如,一些现在被海水隔开、远离大陆的岛屿,岛上的野生动物与大陆上的十分相似。据科学家们调查,我国海南岛的22种野生哺乳动物中有16种和大陆上的完全相同。另外6种,在大陆上也能找到相近的种类。

巽他群岛中的三大岛:苏门答腊、爪哇和加里曼丹,虽然被海水隔开,岛上的哺乳动物种类却完全相同。就连河里的鱼以及两栖类和爬行类动物也没有什么差别。

要知道,那些只能生活在淡水中的鱼,是绝对没有办法越过宽阔的咸水的海洋,游到另一个岛屿上去的。

所有这类事实都证明,在不太远的过去,这些现在被海水隔开的海岛曾经是彼此相连的。

那么如何解释海面这种大幅度升降的原因呢?

归纳起来,大致有三点。

第一,气候的变迁和冰川的进退,这是造成海面升降的最主要的原因。在最近二三百万年间,地球上曾经发生过几次大冰期。冰期来临,气候变冷,地球上的水不断变成了雪降落在陆地上,最后堆积成很大的冰川,而不能流到海洋里去。降水的来源主要是海水蒸发,但大海中有蒸发损失而没有补充,当然水就越来越少。这样,海面就慢慢地降低了。科学家认为,地球上最近发生的三次大海退就是这种原因造成的。而一旦冰川消融,陆地上大量的水流回海洋,海面就会再度上升。

第二,地壳的升降运动。地质历史上一些海陆变迁,常常是由于地壳升降造成的。由于地壳构造力的作用,可以使原来的深海隆起成高山,也可以使高山沦为深海。

第三,河流的泥沙淤积。在一些大河入海口,常常因为河流带来大量泥沙,淤积成宽阔的三角洲。有的河流泥沙很多,三角洲向大海扩张的速度十分可观。我国的黄河三角洲,每年要向渤海前进约2000米。

严格来说,后面两种变化还不能算作海面本身的变化,只是陆地变高或者变低产生的海陆变迁而已。

红海扩张之谜

1978年11月14日,北美的阿尔杜卡巴火山突然喷发,浓烟滚滚,溢出了大量熔岩。一个星期以后,人们经过测量发现,遥遥相对的阿拉伯半岛与非洲大陆之间的距离增加了1米,也就是说,红海在7天中又扩大了1米。

红海是奇特的海。它不仅在缓慢地扩张着,而且有几处水温特别高,超过50℃。红海海底又富集着特别丰富的高品位金属矿床。这些现象长期以来没有得到科学的解释,被称为红海之谜。

红海之谜在60年代才有了端倪。海洋地质学家解释说,红海之谜在于海底有着一系列“热洞”。在对全世界海洋洋底经过详细测量之后,科学家发现大洋底像陆上一样有高山深谷,起伏不平。在大洋洋底地形图上,我们可以看到有一条长75000多千米,宽960千米以上的巨大山系纵贯全球大洋,科学家把这条海底山系称作“大洋中脊”,狭长的红海正被大洋中脊穿过。沿着大洋中脊的顶部,还分布着一条纵向的断裂带,裂谷宽约达13~48千米,狭的也有900~1200米。科学家通过水文测量还发现,在裂谷中部附近的海水温度特别高,好像底下有座火炉在不断地烧,人们形象地称它为“热洞”。科学家认为,正是热洞中不断涌出的地幔物质加热了海水,生成了矿藏,推挤着洋底不断向两边扩张。

1974年,法美开始联合执行大洋中部水下研究计划。计划的第一个目标就是到类似红海海底的亚速尔群岛西南的124千米的大西洋中脊裂谷带去考察。

乘坐深潜器的科学家们沿着大洋中脊移向裂谷,在喷吐炽热岩浆的“热洞”旁,亲眼看到了裂谷正在缓慢张裂的情景。“热洞”周围的水温特别高,美国地质学家巴尔特把潜水器温度探测计放在“热洞附近的热水喷泉中,深潜器舱内指标仪上的指针超过了华氏650的最高刻度,温度计因超量程而熔化了。事后确认水温达华氏1000度左右。

由于“热洞”周围的海水高温造成别具一格的海底地貌。一般情况下,岩浆喷出之后,一遇到冰冷的海水就迅速凝结,形成鳞茎状的桃形玄武岩块,而“热洞”附近喷出的岩浆在过热的海水中涡动、盘旋,缓慢地冷却,形成了特殊的海底熔岩糊。

法国地质学家肖克罗内详细地考察了海底张裂的过程。他把海底扩张形象地比作以两端拉长的一块软糖,那个被越拉越薄的地方,成了中间低洼区,最后破裂,而岩浆就从那里喷出,并把海底向两边推开。海底就这样慢慢地扩张着。根据美国“双子星号”宇宙飞船测量,我们已经知道了红海的扩张速度是每年2厘米。

海洋科学家们的海底考察不仅解决了红海扩张之谜,而且在海底裂谷附近意外地发现了奇异的生物群落和喷吐着黑色矿物质“浓烟”的“烟囱”。

过去一向认为,地球上的生命是靠太阳光维持的。有了阳光,植物才能生长,有了植物,才能养活以植物为食的动物以至肉食动物。1977年2月,当科学家们乘坐“阿尔文”号深潜器在太平洋加拉帕戈斯群岛水下裂谷附近时,却竟然在通常不大有生物的深度发现了一个不依赖阳光的独特的生态系统。在海底的某些区域,水温出奇的高,那里聚集着巨贝,还有蠕虫、蟹和其他生物,形成了一个“绿洲”。可惜由于生物学家没有参加这次考察,研究工作没有深入下去。

1978年,法国、美国和墨西哥的科学家们又在加利福尼亚湾口北纬21度的东太平洋裂谷带一些休眠了的海底喷泉口找到了死巨蛤,这些巨蛤与1977年在加拉帕戈斯地区找到的大致相同。新的发现表明,水下生物群落的存在与海底的热喷泉有关,热喷泉一旦停喷,海底绿洲也就跟着消失。

1979年,科学家们重新回到了加拉帕戈斯群岛,在海底发现了一幅使人眼花缭乱的生物群落图景:热泉喷口周围长满红嘴虫,盲目的短颚蟹在附近爬动,海底栖息着大得异乎寻常的褐色蛤和贻贝,海葵像花一样开放。奇异的蒲公英似的管孔虫用丝把自己系留在喷泉附近。最引人注目的是那些丛立的白塑料似的管子,管子有2~3米长,从中伸出血红色的蠕虫。

科学家们对与众不同的蠕虫作了研究。这些蠕虫没有眼睛,没有肠子,也没有肛门。解剖发现,这些蠕虫是有性繁殖的,很可能是将卵和精子散在水中授精的。它们依靠30多万条触须来吸收水中的氧气和微小的食物颗粒。

科学家们对于喷泉口的生物氧化作用和生长速度特别感兴趣。放化试验表明,喷口附近的蛤每年长大4厘米,生长速度比能活百年的深海小蛤快500倍。这些蠕虫和蛤肉的颜色红得使人吃惊。它们的红颜色是由血红蛋白造成的,它们的血红蛋白对氧有高得非凡的亲和力,这可能是对深海缺氧条件的一种适应性。

生物学家们认为,造成深海绿洲这一奇迹的是海底裂谷的热泉。热泉使得附近的水温提高到12~17℃,在海底高压和温热下,喷泉中的硫酸盐便会变成硫化氢。这种恶臭的化合物能成为某些细菌新陈代谢的能源。细菌在喷泉口迅速繁殖,多达1立方厘米100万个。大量繁殖的细菌又成了较大生物如蠕虫甚至蛤得以维护生命的营养,喷泉口的悬浮食物要比食饵丰饶的水表还多4倍。这样,来自地球内部的能量维持了一个特殊的生物链。科学家称这一程度为“化学合成”。

科学家们在加拉帕戈斯水下裂谷附近2500米深处的海底一共发现了5个这样的绿洲。全世界海洋中的裂谷长达75000多千米,其中有许多热泉喷出口,那么总共会有多少绿洲呢?还会有更多的生物群落出现吗?这些问题不仅关系到人类对海洋的开发,还涉及到生命起源这一基础理论课题的研究。

海水中含有多种化学元素,在106种元素中,有80多种可在海水中找到。海底下还有丰富的矿藏。人们一般认为,海里的元素和矿藏,都是从陆上来的,是随着河水流入大海的。

然而,科学家们发现,海水中的元素含量是不平衡的,同陆地相比,锰的比例过高而镁不足。对海底的考察又发现,许多矿床元素在大洋中脊附近最多,往两侧则逐渐递减,这说明海里的元素不光来自陆地。

美国地质学家巴勒特在乘“阿尔文”号潜海调查时,在海底热泉附近发现一座座高3~7米的海底“烟囱”喷吐着黑色的“浓烟”。“浓烟”实际上是含有高浓度矿物质的高热溶液,“烟囱”本身也是喷出的矿物遇到海水后冷析而成的。这个发现揭开了海水成分之谜。科学家们提出这样一个设想:深海底部的热泉带出了来自地球深处的矿物质,但海水同样会沿着隙裂渗透到地球内部,估计每隔1000~2000万年,海水通过地壳内部循环一次。海底的热浪金属矿床,包括铜、锡、银、钴、锌、硫等,以及地球上许多最有价值的矿物沉积层都是由这些携带有金属的热泉水造成的,红海海底金属矿床的富集就是一个典型。在热泉喷口的水中直接取样也证明了在海洋地壳内部的环流期间,海水失去了一部分镁而增加了锰。

依进化论的观点看,人类最初是从海中的原生物进化来的。现在人类又要重新走向海洋,去认识海洋。海洋深处对于今天的人们基本上还是个未知的王国。到深海中去不比到月亮上去容易多少,为了深入这个未知王国,每次都需要做好几个月的准备,而在那里却只能逗留几个小时。初步考察的成功激起了人们更强烈的好奇心。人们不禁要问,大洋深处还有什么新的、更大的秘密在等待着我们去发现?

海温为啥会骤然下降

科学家们通过对深海沉积物中深水底栖有孔虫壳的氧同位素分析,发现3800万年前的始新世末期时海洋底层水温骤然下降了4~5℃,表层水温也大幅度下降。当时,冷水占据了大洋的深层,南极底层水开始形成,温度和盐度驱动的大洋环流也开始出现,海底侵蚀作用加强,沉积间断广泛出现。南极大陆周围海洋面发生大规模冰冻,形成数量可观的海冰,海底接受了大量冰载沉积物。南极大陆局部地区已有冰川出现。

海水温度骤降,使得深海底浮游生物蒙受沉重打击,浮游微生物大批灭绝或衰减,以至在这以后的一个时期里,海洋中呈现出生物贫乏、属种单调的荒芜局面。陆上植物也受到明显影响,北半球中高纬度地区的常绿林被落叶林所取代。3800万年前的骤冷,是新生代气候变冷中的第一个重大事件,它为新生代晚期大冰期的出现奠定了基础。

是什么造成海洋底层水温骤然下降的?有的科学家认为,这是始新世末期的海退的结果。这一时期的海退已在墨西哥湾沿岸、欧洲和澳大利亚一些地区发现。海水退落导致浅海大陆架露出水面,这就增加了海水对阳光的反射率,使气候变冷。气候变冷又会导致海面进一步退落,使气候更加变冷。南极洲局部地区及周围海域为冰雪所覆盖,也会导致反射率增加,反射率增加引起的气候变冷又会使冰雪覆盖面积进一步增大。由于海水变冷,冷水沉潜至海洋深处,致使海水中二氧化碳的溶解度升高,海水将从大气中吸收二氧化碳,从而削弱大气中二氧化碳的温室效应,使气候进一步变冷。这几种反馈作用可能有力地加剧了气候的变冷进程。

不过有人提出:海温骤降等现象的发生不限于始新世末期。但是,为什么这一时期海温的急剧变冷会显得如此不同寻常?

美国学者肯尼特注意到,澳大利亚曾于5300万年前与南极洲分裂,至始新世末期,塔斯马尼亚南面的南塔斯曼隆起,与南极大陆进一步分开,塔斯马尼亚海道形成,南印度洋与南太平洋之间第一次出现表层水交流,南印度洋高纬海域的寒冷表层水得以通过塔斯马尼亚海道注入南极罗斯海域,冷水取代了以往来自北面的东澳大利亚暖流,从而触发了南极地区的冰冻。海冰形成,使得冰下剩余的海水盐度升高,盐度较高的冷水势必向下沉潜,形成寒冷的底层水,致使海水温度急剧降低。

还有的科学家从其他方面解释海温骤然降低的原因,其说法不一,至今还不能有一个定论。

“流隔”是怎样形成的

经常出海打鱼的渔民会告诉我们这样的情景:鱼、虾和其他海洋动物纷纷从四面八方来到某一区域“聚会”。是谁驱使群鱼聚会呢?

原来,群鱼聚会是两股方向不同的海流相遇时出现的奇观。两股海流“握手”,不但会见到翻腾的浪花,听到轰鸣的音响,更会促成两股水流中的鱼类聚会。特别是在寒流与暖流相会时,景况蔚为壮观。

寒流和暖流相会,将使平静的海面受到搅动,引起海水上下翻腾,像无数把锄头翻动土壤那样。海水的翻腾也把海洋耕耘了一次,下层丰富的营养物质来到了表层,促使浮游生物迅速繁殖,其数量之多,有时竟能高达每立方米2000~3000毫克的程度。海水里充满了食物,简直变成了“肉汤”。渔场便形成了。

寒流和暖流交汇的区域,叫做辐聚区。由于这里常常呈现出海水温度冷暖悬殊的差异,好像大气里的锋,所以又把它叫做海洋锋区,而渔民则称它为“流隔”。

世界上著名的三大渔场都与“流隔”有关。

太平洋西北渔场,是世界著名大渔场。它从日本近海,经千岛群岛、勘察加半岛,一直延伸到阿留申群岛近海。这里是世界第二大暖流——黑潮与“千岛寒流”、亲潮交汇的地方,因而形成了盛产鳕鱼、鲱鱼、秋刀鱼和金枪鱼的渔场,产量始终名列世界前茅。1970年以来,年产量都在1000万吨以上,而且稳步上升。

大西洋东北海域,从冰岛到西斯匹次卑尔根岛,从北爱尔兰到挪威近海,是世界第一大暖流——湾流延续支脉北大西洋暖流与东格陵兰寒流,以及挪威暖流与北极寒流的交汇区。结果,这一带也形成了一个著名的渔场——大西洋东北渔场。这里盛产鳍鱼、鲱鱼等鱼类,年捕获量也超过1000万吨,产量也有上升的趋势。

著名的北大西洋纽芬兰渔场,是湾流和拉布拉多寒流汇合的地方,以产鳍鱼为主,年产量为400万吨。不过,这个渔场近年渔业产量有下降趋势。

除了上述三大渔场外,还有许多较小的渔场也与“流隔”有密切关系。如澳大利亚和新西兰东部近海盛产金枪鱼的渔场,就与东澳大利亚海流和西风漂流之间的“流隔”一致;印度洋南部亚古尔哈斯暖流和西风漂流的汇合;南大西洋巴西暖流与福克兰寒流的汇合,也都形成了渔场。

中国舟山群岛外海也是一个很好的渔场,这里盛产大小黄鱼、带鱼、鳗鱼等。这个渔场的形成也与两股水流交汇有关。当黑潮暖流在台湾转向流入东海后,在台湾东北角分出一股支流,缓慢地向长江口一带流去。它和从长江入海以后沿着浙江沿海流动的海流,正好在浙江舟山群岛一带相遇。于是,这里就形成了渔场。

“流隔”的位置是经常变化的,要掌握它并不是一件容易的事。可以通过研究海流的路径、强弱变化的规律,对“流隔”作出预测;也可以根据各种海洋要素如温度、盐度等变化情况来推断。如在大西洋场流与拉布拉多寒流间的“流隔”,温度相差很大,有时一条船的船头和船尾竟相差好几度。

富有经验的老渔民在实践中,积累了许多用肉眼寻找“流隔”的方法。比如,寒流多半水色发绿,暖流多半水色发蓝;沿岸水多呈黄绿色,外洋水多呈深蓝色。所以,根据海水的颜色,可以大致判断“流隔”的位置。再如,“流隔”既是两支海流相遇的地方,它们的撞击必然使海水产生摩擦搅动,发出声响,形成浪花。当然,也有些“流隔”并不全都出现激烈的变化。但仔细观察,仍可以看出海面的某些异常,如海水漩涡增多;以鱼为食的海鸟。大群大群飞到“流隔”区觅食等。

也不是所有的“流隔”都能形成渔场的。如果“流隔”附近由于某种原因不适宜鱼类的栖息,那里就没有或只有少量的鱼。

不仅表层的两股海流相逢会造成鱼儿大聚会,还有一股神秘的海流,也会使群鱼聚会。

1962年6月,南美的秘鲁沿岸突然刮起一阵凉风,气候变得和深秋一样凉爽,消夏的人们纷纷穿上秋装。这时,海面上出现了异常现象,人们发现蓝色的大海突然变成了绛紫色,而且越靠近海岸,颜色越深,绿紫色的波涛一个接一个向着海岸袭来。更令人吃惊的是,随着海潮上岸的竟是一群一群鲤鱼。

这一年,秘鲁渔民一没有增加渔船二没有改进渔具,渔业产量却比上一年增长了一倍,达696万吨,一举超过日本,跃居世界第一。而且这些鱼是在1300千米长、50千米宽的狭长区域内捕到的。此后,秘鲁的渔业产量扶摇直上,到1970年,登上历史最高峰,捕获了1053万吨。秘鲁渔民兴奋不已地说:“上帝恩赐秘鲁人,幸运之神常在。”

“幸运之神”来自何方?经海洋科学家调查发现,她是来自海洋深处的一股海流。这股海流不是那种水平运动的海流,而是在垂直方向涌升的海流,这种涌升的海流,叫上升流。它在海洋中,似一团粗大的水柱在旋转上升,就像大气中的气团似的,有人又称它为“海底台风”。

但这股“海底台风”却不像大气中的台风刮得那样猛、那样快。据测量,秘鲁近岸的上升流,是一个个直径约200千米的漩涡,它们遍布秘鲁外海水域,它们在100米深度大范围的垂直运动速度是每天约10米左右。

别看它慢慢腾腾地移动,可带来的浮游生物却不少。如果我们把寒暖流交汇造成的搅动,比做像无数把锄头深翻土地,将海洋深翻了一遍的话,那么,上升流则像无数台拖拉机耕地那样,把海洋翻得更深了。海洋深处的水是寒冷的,营养物质很少被消耗,所以当它一旦大量向上涌升,就会大大增加海洋表层的营养,从而使浮游生物尽情滋生,冷水性的鱼类也随之大聚会。

上升流区域是鱼儿的大聚会场所。上升流在世界不少海域出现,规模大而明显的属秘鲁沿岸的上升流,但上升流所占的面积却极其微小。有人粗略地估计,全世界沿岸上升流区域的面积还不到海洋总面积的l/1000。可是,就在这不到1/1000的水域里,却收获了世界渔业产量的一半。

那么,秘鲁近海的上升流是怎么产生的呢?

我们知道,吹到海面的风,能够引起海水的水平运动,产生风海流。风摇着海水向右方45度角流去,这里的海水就减少了,左方的海水就源源不断地流过来补充。这在开阔的海洋里是很自然的事情,如果有海岸阻挡,就是另一种情形了。

设想风平行海岸吹刮,你背风而立,在你的左方有较为平直的海岸。这时,风海流不断使海水离岸而着你的左方是海岸,当然不可能有海水来补充,唯一的办法是海水从下面涌升而起。这样一来,上升流就出现了。

中国海洋学家研究发现,自20世纪70年代以来,海洋中一股上升流,对中国沿海也颇为偏爱。正当中国鱼类资源日趋减少时,从日本对马海峡涌来一股强烈的上升流。这股海流在东海800~1000米深处移动,并携带一种名叫马面钝的鱼,来到中国沿海安营扎寨。渔民捕获量大增。从此。由马面钝纳加工制成的烤鱼片,为人们提供了美味可口的佳肴,深受国内外市场的欢迎。

但是,上升流也并不是那样恒定的。以秘鲁为例,1970年则是上升流的全盛时期,那年他们的渔业产量达到1053万吨。此后,上升流开始衰减,秘鲁渔业产量也跌落下来。1975年只捕获了345万吨,从世界第一位降到了第四位。1971年至1975年的平均产量也不过504万吨。由这些渔业产量数字可确认,海流是处在变化之中的。

厄尔尼诺之谜

在智利北端与秘鲁交界的阿里卡附近的海域,当随着低温的上升流举家迁徙而来的冷水性鱼类,在这里尽情地觅食,自由地嬉戏,繁衍生息时,一场灾难突然降临了。

一个“不速之客”闯进这里,顷刻间,冷水性浮游生物几乎全都丧失性命,绝大部分的鲤鱼成批成批地死亡,许许多多的海鸟因丧失食物而饿死……不到几天,海面布满了鱼类和海鸟的尸体。它们腐烂后,分解产生了大量硫化氢,造成海水腥臭异常,并且迅速变成黑色。行驶到这里的航船的船壳,甚至海岸礁石,都被染成了黑色,像涂了一层黑色油漆。。硫化氢与海雾相结合,随风飘荡,给秘鲁首都利马外港卡亚俄的房屋和汽车也染上了黑色。因此,当地人戏称黑色的海水和黑色的雾气为“卡亚俄油漆匠”。至今,航行到卡亚俄一带沿海,就会发现这里的海水与别的地方海水颜色不一样,简直像一锅酱油汤。

大量鱼类和海鸟的死亡,使秘鲁渔业产量急剧下降;以龈鱼为原料的鱼粉加工厂被迫停工,工人失业;鸟粪工业也受到严重的损失。

是谁制造了这场灾难?原来是一支小小的暖流,人们管它叫“厄尔尼诺”。

“厄尔尼诺”是西班牙语,意译为“耶稣之子”或“圣婴”。尽管它的名字挺美,可行为却丑恶,在人们的眼里,它是一个专门制造恶作剧的“坏小子”。每当它光临一次秘鲁西部渔场,就把灾难带给海洋生灵。最可怕的灾难大都发生在耶稣基督圣诞12月25日前后。因此,秘鲁人便把这种自然现象称为厄尔尼诺。

厄尔尼诺的老家在太平洋东部赤道海域,那里终年温暖,水温较高。赤道逆流本来自西向东较稳定地流动着。可偏偏在某些时候,这支赤道逆流也分叉,其中一部分海水沿着厄瓜多尔海岸南下,穿过赤道,向南流动,就闯入了秘鲁渔场,使这里的海水温度骤然升高3℃~5℃,有时高达8℃,给许许多多冷水性鱼类带来巨大灾难。

厄尔尼诺原本是秘鲁海域局部地区的“专利”。有资料说,在秘鲁,厄尔尼诺就是表示“暖水南侵”的意思。后来,科学家发现。厄尔尼诺不仅给秘鲁的海洋生物带来灾难,而且它还影响全球气候,使地球发起“疟疾”。它曾使干旱地区突然暴雨成灾,又使雨量充沛的地方久旱无雨,它使寒冬腊月温暖如春,又让炎热季节低温寒冷。

20世纪强度最大的厄尔尼诺发生在1982~1983年。这次厄尔尼诺来临时,东太平洋赤道水温一下子升高了6℃,世界上许多国家气候意外反常,遭受了几个世纪以来少有的自然灾害的侵袭。津巴布韦60%的地区有旱情,玉米减产2/3,50万头牛因干旱而死亡或提前遭屠宰。

素以风和日丽著称的瑞士,1982年春季却阴云密布,寒风飓飓,时而大雨倾盆。5月上半月的雨量为46年间所罕见。

1982年11月起,连续数周的暴雨给厄瓜多尔等地带来了百年未遇的洪水。

总之,那次厄尔尼诺共造成近百亿美元的经济损失,1300多人在厄尔尼诺引发的自然灾害中丧生。

1997年4~5月开始的厄尔尼诺,其严重程度不亚于80年代初的那次给世界一些地方带来的灾难。

1997年1月下旬,加拿大马尼托巴省南部地区遭受了70年未遇的特大洪水,方圆2000多平方千米的农田和村镇成为泽国,2.5万人流离失所。

9月14~16日;风速达每小时158千米的“奥利娃”台风袭击了日本南部的九州岛,造成4人死亡,数万人被迫转移,全国有500多所房屋被淹。

据世界粮农组织统计,由于东南亚、加勒比海和南美等地区受厄尔尼诺的影响,粮食总产量比1996年下降15%。面临饥荒威胁的国家增加到29个,其中18个在非洲,亚洲和东欧各5个,拉美1个。

据统计,20世纪共发生了12次大的厄尔尼诺事件,它们分别发生在1925年、1941年、1957~1958年、1965年、1972~1973年、1976年、1982~1983年、1986~1987年、1991年、1992年、1994~1995年、1997年。

从以上统计看,进入90年代以来,厄尔尼诺频繁出现,间隔时间越来越短。

厄尔尼诺暖流是怎样产生的呢?尽管各国学者进行了广泛的研究,但仍没有完全搞清它产生的机理,未能破译它的“密码”。

有人认为,它是由于东南信风异常弱化,热带辐聚向南移动,越过赤道而形成的。还有人认为,它是由于循环流减弱的结果。在一个较长的时期内,平行于海岸的风量减弱,从而上升流也减弱、甚至停止。于是,厄尔尼诺暖流便乘虚而入。

也有人认为,控制厄尔尼诺暖流的气象因子,使太平洋信风的轻微波动。由于东太平洋热带暖水团的大量堆积,南风消失,温暖的热带水覆盖于秘鲁海流的冷水上面,因而产生了厄尔尼诺暖流。

美国地球物理学家丹尼尔•沃克却提出,厄尔尼诺的主要驱动力是从太平洋海底的结构板块间喷发出来的炽热的熔岩。它们加热了熔岩上部的海水,使其温度升高足以影响海洋表层温度,并由此引发了厄尔尼诺现象。

中国国家海洋局第一海洋研究所王永吉研究员和吕厚远副研究员,近年来对海洋调查的大量资料进行分析研究发现,太阳、月亮和地球三者之间的位置与厄尔尼诺息息相关。他们认为,地球自转速度减慢和东太平洋海温增高同步发生。在地球自转减慢的1968~1969年、1972~1973年和1975~1976年,赤道表层东向海流出现峰值。而地球自转速率变化对海洋、大气的影响,主要发生在低纬度地区。当地球自转速率大幅度持续减慢的时候,使赤道附近的海水(大气)获得较多的东向角运动量,引起赤道洋流减弱以致出现大量的东向赤道洋流,致使厄瓜多尔和秘鲁沿岸涌升的冷水难以向赤道扩散,从而使东太平洋暖水积聚,海水温度增高,于是厄尔尼诺发生。

两位研究员在研究中还发现,赤道上空,月亮离地球距离变化存在4.425年周期。也就是每年的1月3日或1月4日(圣诞节后几天),是月亮离地球的最近点。而太阳、月亮、地球相对运动,每隔4.425年,这个最近点又出现一次。每逢此时,天文引潮力显著增加,进而影响地球自转速度减慢,赤道附近的海水获得较多的东向角运动量,同时引起赤道洋流减弱而出现大量的向东方向流动的赤道洋流,导致东太平洋暖水积聚,厄尔尼诺形成。

总之,目前世界一些主要国家投入大量人力物力,对厄尔尼诺进行研究。相信有一天,厄尔尼诺生成的“密码”终会被破译,人们就可以防患于未然。

没有咸味的波罗的海

波罗的海是世界上海水含盐度最低的海,这个海是最后一次冰期结束,冰川大量融化后形成的。波罗的海的海水较浅,它与外海海水很少交换,又有大小250条河流注入,再加上气候寒冷,蒸发特别慢,因而成了含盐度最低的海。其海水含盐只有7~8%,大大低于世界海水的平均含盐度(35%),波罗的海各个海湾的含盐度更低,只有2%左右。

波罗的海是欧洲北部的内海,它的四周差不多都被陆地所环绕,只有西部通过厄勒海峡,卡特加特海峡和斯卡洛拉克海峡等与北海相通。

波罗的海是北欧重要的航道,它通过北海—波罗的海运河与白海相通,通过列宁伏尔加河—波罗的海水路与伏尔加河相连,沿岸较大的港口有圣彼得堡、斯德哥尔摩、罗斯托克等。但其北部和东部海域每年通常有一段不利于航运的冰封期。

太平洋成因之谜

太平洋是当代地球上最大的构造单元,而在海底扩张和板块构造说中的古太平洋,则更是前所未有的巨大。与后来的大西洋、印度洋和北冰洋相比,它有着许多特有的、与众不同的演化史,如环太平洋的地震火山带,广泛发育的岛弧—海沟系,大洋两岸地质构造历史的显著差异……这就使许多人相信太平洋可能有着它自己与众不同的成因。如果像海底扩张论所讲的那样,大西洋、印度洋和北冰洋都是由于海底扩张的原因由古太平洋孕育而成,那么,作为母亲的古太平洋成因又该如何解释呢?

长期以来,科学家们提出过许多关于太平洋成因的假说,其中最引人注目的是19世纪中叶,乔治•达尔文(1879年)提出的“月球分出说”。

达尔文认为:地球的早期处在半熔融状态,其自转速度比现在快得多;同时在太阳引力作用下会发生潮汐。如果潮汐的振动周期与地球的固有振动周期相同,便会发生共振现象,使振幅越来越大,最终有可能引起局部破裂,使部分物体飞离地球,成为月球,而留下的凹坑遂发展成为太平洋。

由于月球的密度(3.341克/立方厘米)与地球浅部物质的密度(包括地幔顶部橄榄岩层在内的岩石图的平均密度为3.2~3.3克/立方厘米)近似,而且人们也确实观测到,地球的自转速度有愈早愈快的现象,这就使乔治•达尔文的“分出说”获得了许多人的支持。

然而,上些研究者却指出,要使地球上的物体飞出去,地球的自转速度应该非常快,亦即一昼夜的时间不得大于1小时25分。难道地球早期有过如此快的旋转速度吗?这显然很难令人相信。再者,如果月球确是从地球飞离出去的,那么月球的运行轨道应在地球的赤道面上,事实却不是如此。还有,月球岩石大多具有古老得多的年龄值(40~45.5亿年),而地球上已找到的最古老的岩石仅38亿年,这显然也与飞出说相矛盾。

20世纪50~60年代以来,由于天体地质研究的进展,人们发现,地球的近邻——月球、火星、金星、水星等——均广泛发现有陨石撞击坑,有的规模相当巨大。这不能不使人们想到,地球也有可能遭受到同样的撞击作用。1955年,法国人狄摩契尔最先提出,太平洋可能是由前阿尔卑斯的流星撞击而成的。他还认为这颗流星可能原是地球的卫星,直径几乎为月球的两倍。此后,还有一些人提出了类似的观点。可惜多属臆测,没能提出足够的证据。

近年,我国学者在研究了月球等类地天体的地质特征后,对比月球上凹陷的五海,进一步论证了太平洋系撞击形成的可能性。

月海,是月球早期小天体猛烈轰击形成的近于圆形的洼地,其底部有稍后喷溢的暗色熔岩物质(月海玄武岩)所充填。这一点已被现代科学的考察所证实。月球上最大的月海——风暴洋面积达500万平方千米。中国学者认为太平洋与月海具有如下的共同特征:

月海在月球上的分布是不均匀的,集中在月球正面的北半球,太平洋也偏隅于地球一方,这反映了早期撞击作用的随机性。

月海具有圆形的外廓,并比月陆平均低2~3千米;太平洋也大致呈圆形,比大陆平均低3~4千米。

地球的大陆由年代较老、密度较小的硅铝质岩石构成,而海洋则由年代较近、密度较大的玄武质岩石组成;月球也是这样,月海也由年龄较小的玄武岩组成。

地球上的大陆地壳厚度较大,介于30~50千米,洋壳较薄,一般为5~15千米;月球也有类似情况,月陆壳一般厚40~60千米,月海壳则一般小于20千米。

重力测量证明,月海具有明显的正异常。太平洋的情况比较复杂,但比周围大陆也具有较高的重力值。

月海周围有山链环绕,而太平洋周围也有山链。

在太平洋底发现有边缘和中央海岭,而在一些较大的月海中也同样可见有堤形的隆起,分布于月海中央和边缘。

太平洋东部具有以岛弧、边缘海组成的,从洋壳过渡为陆壳的过渡区,在一些月海边缘也可见有所谓“类月海”的过渡区。

这种比较说明,太平洋是在地球早期形成时的巨大撞击盆地。一部分学者认为:

地球上的海洋形成于早期的地球大致上达到了现在的质量时。这时,地球具有强大的引力吸引周围的固体物质,致使周围的一些固态物质以极高的速度(11.2米/秒)撞向地球。如此剧烈的碰撞必然会产生极高的温度。这种温度估计可达10万℃,因而足以使碰撞物体本身和地球表面碰撞区的物质完全汽化。碰撞以后,地球表面由此而形成的热点很快会冷却下来,留下一个坑陷区。过一段时间,接踵而来的碰撞又会造成另一些热点和坑陷。这其中最大的一个,就成了后来的古太平洋洋盆。

然而,这仍然只是一个推论。因为在漫长的地史时期中,太平洋盆地已经历了多次的剧变,原来的古洋盆面目不复存在,在这种情况下,要真正弄清古太平洋的来源,还有大量的验证工作要做。

太平洋真的会关闭吗

太平洋是世界上最大的海洋,占全球总面积的32%,全球海洋总面积的46%,它比世界全部陆地的面积还要大。包括边缘海和海湾在内,太平洋的面积约1.797亿平方千米,容积为7237亿立方千米,平均深度为4028米。按顺时针方向,太平洋与南极洲、澳大利亚、印度尼西亚群岛、马来半岛、中国、西伯利亚、北美洲和南美洲接界。

太平洋西南界的划分问题尚有争议。大多数学者认为,太平洋的西南界线,应从马六甲海峡开始,沿着新加坡的子午线向东,经过苏门答腊、爪哇、罗地岛、帝汶岛,与澳大利亚会合。这样就把帝汶海、阿拉弗拉海和卡奔塔里湾也算入太平洋内。有一些学者则不同意这种划法,他们认为,应该把这些水域的一部分或全部,划归印度洋。对沿澳大利亚东海岸到巴士海峡路边界线,也有两种划法。有些权威学者把界线划在巴上海峡的西面,另一种意见则主张把界线划在海峡的东面。

太平洋西部边界位于塔斯马尼亚岛的下方,东经14度线上。东部边界与西部边界相似,一般认为,在合思角和南极半岛之间的最短距离线上。但有些人主张把界线划在斯科舍岛周围,按照这种划法,斯科合海应包括在太平洋内,而不是大西洋内。

虽然有些人喜欢用横跨白令海峡西北端的东西线为界,但太平洋北部边界通常在白令海峡北极圈的纬度上。南面的边界是南极洲,除非把南大洋也划出是一个独立的大洋。如果是这种情况,边界线在南纬55度上,另一种人的意见是在南纬60度上。

太平洋是最古老的海洋,5亿年前,地球就是由以太平洋为中心的一片古海洋和以非洲、南美、澳大利亚、印度洋和南大西洋合成的一块古大陆组成的。今天欧亚大陆的大部分当时全是海洋。此后,太平洋逐渐收缩,伴随的是大西洋的不断扩张。自三叠纪(距今2.3~1.9亿年)以来,大西洋从无到有,不断扩大其领域;而太平洋却节节“败退”,地盘越来越小。目前,大地测量专家们测量到,北美洲板块和欧亚板块正以每年约1.9厘米的速度向北漂移。也就是说,大西洋仍在逐年变宽,而大西洋隔壁的太平洋仍在逐年变窄。由于澳大利亚向北移动,印度洋海盆也在扩大。不加夸张地说,由于这些大陆板块的蚕食,太平洋海盆正以每年9厘米的速度消失。正是由于周围压力的结果,太平洋海盆的边缘地带成为著名的“太平洋火环”,有比世界其他地区更多的火山和地震。海盆底还有大约1000座海山,比其他所有大洋海山的总和还多。这就不难理解,为什么早期的探险者们,如达尔文和费希尔等都会产生这样一个想法:月球是从太平洋海盆中分裂出去的,从而给地球表面留下一个巨大的田地——太平洋。

前些年,地质学家们普遍有一种看法,由于大西洋的面积不断增大,太平洋将来很可能会被迫关闭。当然,这种事态应该发生在1~2亿年之后。届时,美洲西岸会与亚洲东岸相对接,而后两个板块发生碰撞,在板块中间抬升起一条比喜马拉雅更加雄伟的山脉。不用说,那时的中国将会失去海洋,变成一个地地道道的内陆国家。

这事说起来似乎有些不可思议。不过,从地质历史发展过程看,也没有什么值得大惊小怪的。想当初,显赫一时的古地中海(特提斯海),不也是由于印度、阿拉伯、非洲与欧亚大陆的汇合而关闭大吉,并在板块的碰撞下升起了阿尔卑斯—喜马拉雅诸山脉吗?如果大西洋扩张的势头不减的话,大约1~2亿年后,太平洋恐怕真的要从地球上消失了。

美国芝加哥大学的一位地质学家利用电脑,对地球上各片大陆将来的漂移情况,进行了模拟推算。结果发现,太平洋目前的收缩只是暂时现象,将来会对大西洋进行全面“反攻”。电脑显示,在1.5亿年之后,大西洋将会被太平洋挤成“小西洋”,甚至有可能从地球上消失。

地质学家们还发现,在今天的大西洋诞生之前,地球上曾有过一个古大西洋。推算它存在的时间约在5亿年前的早古生代。当时这个古大西洋的宽度达数千千米。可是,到2.7亿年前的时候,这个古大西洋从地球上消失了。

太平洋是世界第一大洋,大西洋是世界第二大洋。它们似乎在为夺取或保住“世界第一”的桂冠而顽强较量,至于最终谁赢谁负,目前仍是众说纷纭,还没有一个可靠的观点。

红海真的能变成新大洋吗

红海是因局部海面内季节性繁殖很快的海藻,把表层海水染成棕红色而得名。这个地处亚非之间的狭长海域,是世界上最热、海水含盐度最高的海域,当然,也是充满神奇色彩的海域。说它神奇,是因为科学家们预言,红海将可能变成未来的大洋。

红海位于非洲的埃及、苏丹、埃塞俄比亚和亚洲的沙特阿拉伯之间。红海长约2253千米,宽度不超过354千米。它的北部,在西奈半岛之西,与苏伊士运河相接;在西奈半岛以东,与长274千米、宽40千米的苏伊士湾相连。它的南部,在曼德海峡的两侧,以胡森穆拉德与锡亚角的连线为界。出了曼德海峡,红海的水就与亚丁湾及印度洋的水相混合了。红海的面积为45万平方千米,容积为25万立方千米,平均水深为558米。

海洋地质学家普遍认为,红海是地球上一个相当新的水域。不少学者认为,红海可能是一个未发育成熟的大洋。现在的地质调查资料显示,大约在2000万年以前,阿拉伯半岛可能才从非洲分裂出来,印度洋的海水才有可能流入距地中海不到162.5千米的地方。在印度洋,大洋中脊穿过印度洋往北伸展,于查戈斯群岛附近转向西面,并以索科特拉断裂的形式拐入亚丁湾,而另一断谷则直达红海中部。这个断裂带以直角向东延伸,并延伸到约旦河谷向上直到死海。人们推断,这是以坦噶尼喀湖为终点的非洲断裂谷的延伸部分。这条断裂谷在进入红海中部时,最大深度可达到2300米。

加拿大著名地质学家根据上述迹象预言,在若干万年之后,一个新大洋有可能在红海地区出现,这可能是世界第五大洋,新大洋有可能把完整的非洲大陆分裂为东西两部分。

19世纪末英国地质学家格雷戈里也曾有过类似的预言,并且形象地描述了非洲大陆东部巨大裂谷的情景。这也就是著名的东非大断裂。东非大断裂位于东经30~40度之间,北部是一条狭长的海域——红海和一条河——尼罗河;沿尼罗河向南,其源头是基奥加湖、维多利亚湖、坦噶厄喀湖、尼亚萨湖和卢多尔夫湖等成串的大小湖泊。这些湖、河、海组成一条地球上巨大的裂谷、南北长约5000千米,东西宽约50千米。在沿断裂带上,有广泛的火山和岩浆活动,来自地壳深处的玄武岩和碱性——超基性岩岩浆,通过这条通道不断上涌,把断裂两侧的大陆块推向外侧,使裂谷不断扩大。

北部狭长的断裂带已经形成为红海。在红海的底部,有一条长3000米的凹地,凹地中有两个火山口,周围覆盖着凝固了的火山熔岩。这足以证明,红海的海底仍在扩大之中。大断裂的南部是一些伴有火山岩的湖泊。现代研究结果证明,大洋的形成是中央海岭裂谷活动的结果,而东非大裂谷的红海、亚丁湾为全球大洋中的巨型裂谷——中央海岭的一个分支,因而将来完全有可能扩展为新的海洋。

不过,许多人对此还持怀疑态度。大的裂谷在某种动力的作用下,有可能扩展成为海洋,但是,未必都如此。目前,世界上已发现许多大裂谷,例如,德国的莱茵裂谷,俄罗斯西伯利亚中部的贝加尔裂谷,美国中西部的里奥格兰德裂谷,横切日本的中央裂谷,纵贯菲律宾的菲律宾大裂谷,还有我国东部的郯庐大断裂等,其中有不少与东非裂谷的规模不相上下,有些与大洋的中央海岭也有联系,有的以湖泊形式出现,有的为断裂山谷,有的一部分为边缘海。如果认为这些大裂谷地区都会扩展为海洋,显然是不可能的,所以红海地区未必扩展为新的大洋。

再一个问题是,红海或者东非大裂谷不断扩宽的内应力是什么呢?对于这一点,学者们的看法完全不同。一些学者认为,炽热软流圈物质的上涌是大陆分裂的基本动力。从空中遥望,东非裂谷宛如被利斧劈开的地球上的巨大伤痕。人们有理由认为,这是大陆被张裂开的地方,不过这里的大陆还没有完全断开,洋盆尚未形成,所以,地质学家们把东非裂谷视为正在孕育中的洋盆胚胎期。如果大陆岩石图进一步拉薄,最终完全拉开,并且进一步扩展,来自软流圈的玄武质岩浆就会上浸到裂口处,冷凝成玄武岩质的大洋型地壳,形成今天的红海。这是人们用软流圈上涌理论的一种解释。

资料显示,红海新洋壳的形成约有几百万年的历史,亚丁湾的形成历史更早,其两侧非洲与阿拉伯的分离已有1000万年之久。东非裂谷周缘的东非高原,有非洲屋脊之称,它的巨大高度也能证明岩石圈在炽热的上涌软流圈作用下抬升的结果。由于温度升高,又使大陆岩石圈的强度降低,最后大陆会沿长长的断层发生张裂和陷落。这大概就是红海和亚丁湾这个年轻的海盆扩展发育的地质历史过程。这是软流圈上涌理论的极好例证。

但是,另一些学者提出了完全相反的看法。他们认为,大陆的分裂是岩石圈板块相互作用所产生的应力造成某一板块破裂所致。软流圈上涌是岩石圈相互作用的结果,不是起因。支持这一看法的例证也不少。例如,印度板块撞击亚洲大陆主体导致后者破裂,这就是贝加尔裂谷的起因;在沿阿尔卑斯山脉板块碰撞力的作用下,导致欧洲莱茵裂谷的形成。这两条裂谷均形成于新生代早期,确与相应的大陆碰撞同时发生。

一旦大陆开始张裂,被岩石圈禁锢的软流圈物质便会沿着裂谷地带“被动”地上涌。这就是说,是岩石圈破裂引起软流圈上涌。这与前面提到的软流圈上涌导致大陆岩石圈破裂的观点正好相反。这里就有一个令人迷惑不解的问题,究竟是哪一种作用在先?或者说,是两种作用相辅相成呢?

今天,我们在研究红海、亚丁湾有可能成为未来新洋盆的时候,应当对其大陆分裂的主要动力作出具体分析。即使我们赞成软流圈上涌是大陆分裂的重要动力,那么,人们也要提出,为什么软流圈会在红海、亚丁湾而不在地球别的地方上涌?在东非大裂谷这个地方,究竟是什么力量推动软流圈物质上涌?或者说,东非大裂谷的形成和某个岩石图板块相互作用真的无关吗?假如有关系,又是哪块岩石圈在起主要作用?所以,红海、亚丁湾,或者说东非大裂谷能否真正成为未来的大洋,还有待于科学家们作进一步的研究。

海水的咸味之谜

大家都知道,海水是咸的。其原因是海水中含有各种盐分。根据科学测定,平均每1000克海水中含35克盐。地球上,海洋中蕴含大量的盐类物质。有人估计,如果把海水中所有的盐分都提取出来,铺在陆地上,可得到厚153米的盐层;如果铺在我国的国土上,可使我国平均高出海面2400米左右。

海洋刚形成时,海水和江河湖水一样,是淡的。后来,雨水不断地冲刷岩石和土壤,并把岩石和土壤中的盐类物质冲入江河,而江河的水流到大海,使海洋中的盐分不断增加。与此同时,海中水分不断蒸发(盐几乎不会蒸发),这就使盐的浓度越来越大。当然,这个过程是很漫长的。

那么,海洋是不是会越变越咸?含盐量高达25%的死海似乎肯定了这种推测。

其实不然。因为海洋也有“释放”盐分、把盐分“归还”陆地的“绝招”。具体来说,主要有以下几种方法。

当海洋中的可溶性物质(含盐类物质)浓度达到一定程度时,可溶性物质会互相结合成不溶性化合物,沉入海洋的底部。

海洋中的生物体内吸收了一定的盐类物质,当海洋生物死去后,它的尸体沉到海底。

台风暴发时,狂风巨浪,海水被卷到陆地上,海水中的盐类物质也被带到陆地。

此外,从漫长的陆地变迁历史看,有些海洋的海湾地带,由于地壳的升高而与海洋隔断。这些地带就像与大海母亲失散的“游子”,而在太阳光的“肆虐”下,变成陆地,留下大量盐分。

海水不能变咸,是不是会越变越淡呢?

这也不大可能。总的来说,海水的咸度会保持相对的平衡状态。当然,这不排除在某一个海域某一段时间,海水会变咸或变淡。

海水会不会越来越咸

海水为什么是咸的?它会不会随着时间的推移变得越来越咸?多少年来,人们一直没有一个共同的观点。

海水之所以咸,是因为海水中有3.5%左右的盐,其中大部分是氯化钠,还有少量的氯化镁、硫酸钾、碳酸钙等。正是这些盐类使海水变得又苦又涩,难以入口。那么这些盐类究竟从哪里来呢?有的科学家认为,地球在漫长的地质时期,刚开始形成的地表水(包括海水)都是淡水。后来由于水流侵蚀了地表岩石,使岩石的盐分不断地溶于水中。这些水流再汇成大河流入海中,随着水分的不断蒸发,盐分逐渐沉积,时间长了,盐类就越积越多,于是海水就变成咸的了。如果按照这种推理,那么随着时间的流逝,海水将会越来越咸。

有的科学家则另有看法。他们认为海水一开始就是咸的,是先天就形成的。根据他们测试研究发现,海水并没有越来越咸,海水中的盐分并没有增加,只是在地球各个地质的历史时期,海水中含盐分的比例不同。

还有一些科学家认为,海水所以是咸的,不仅有先天的原因,也有后来的因素。海水中的盐分不仅有大陆上的盐类不断流入到海洋中去,而且在大洋底部随着海底火山喷发,海底岩浆溢出,也会使海水盐分不断增加,这种说法得到了大多数学者的赞同。

还有一些科学家以死海为例指出,尽管海洋中的盐类会越来越多,但随着海水中可溶性盐类的不断增加,它们之间会发生化学反应而生成不可溶的化合物沉入海底,久而久之,被海底吸收,海洋中的盐度就有可能保持平衡。

总之,海水为什么是咸的,它会不会越来越咸?这还需要科学家们的不断探索和研究。

威力巨大的海洋台风

人们有时会在热带洋面上发现一种状如蘑菇的强烈气旋,其直径通常在几百千米以上,云层高度在9千米以上。这就是台风。它带来的涌浪、暴雨和风暴潮,对海上航船和海岸设施破坏极大。

台风可分为台风眼区、台风涡旋区和台风外围区。台风眼区是台风的中心部分,这是一个相对稳静、具有少云或无云天气的空心管状区,直径在10千米~60千米,气压极低,且稳定少变,四周被高高的云墙所环绕。这里的海面状况十分恶劣,对船舶危害极大的金字塔浪,往往出现在这里。台风涡旋区是绕台风眼周围的最大风速环形区,这里高大宽厚的云墙宽达几十千米,它的半径约100千米,在该区40米/秒~60米/秒的大风是常见的事,曾出现过100米/秒以上的强风。台风外围区是台风的边缘大风区,这个区域内的天气乱云翻滚,雨量时大时小,时降时停,风力向台风中心逐渐增大,气压降低。

1935年9月26日,日本海军第4舰队在三陆冲海面行进时突遇台风,但他们迎着狂风恶浪仍按原计划前进、当时台风中心最大风速达40米/秒,最大浪高在14米以上。舰队横穿台风,进入台风眼。结果38艘军舰遭到狂风巨浪的袭击,“初雪”号和“夕雾”号驱舰被拦腰切断,“望月”号舰桥断裂,进入危险半圆的水雷舰全部覆没,14艘5000吨以上的大型舰艇也都遭到不同程度的破坏,人员大量伤亡,损失极为惨重。

日本的中部和关东地区在1958年9月26日遭到了台风袭击。台风带来的暴雨使伊豆狩野河大堤决口,伊豆北部平原成为一片汪洋,5000人随即命丧黄泉。名古屋市和四日市等地的海岸线上洪水滔滔,5000人再次被洪水卷走。这股来自伊豆湾的台风,使人们不仅知道了台风的可怕,也尝到了海啸的滋味。

1954年的9月26日也曾刮过一场台风,那次台风从日本本土横贯而过后,又折回来袭击北海道,巨大的风浪把8000吨级的青函联运船“洞爷丸”号掀了个底朝天,1300多人葬身海底。“洞爷丸”并不是一艘普通船,而是令全体船员自豪的优质船,并且船的操纵设施也十分先进。当时,在函馆海面不仅有“洞爷丸”,还有许多青函货物联运船,这些船也在顷刻之间颠覆沉没。

1970年11月发生在孟加拉国的台风是近代最严重的台风灾害。这个在孟加拉湾强烈发展的台风,中心气压低至940百帕,最大风速达120节(62米/秒)。它于11月12日夜间到13日凌晨,在吉大港附近的哈提亚登陆,猛烈袭击了孟加拉沿海。狂风、暴雨、大海潮,吞没了无数岛屿、渔村和农庄。由于那两天正好是阴历十月十四和十五,赶上了天文大潮,加上风暴潮水,潮位最高超过6米,滔天巨浪把许多还在酣睡的人席卷吞噬。在短短的时间里,就有30多万人丧生,几千万人流离失所。整个人口稠密的恒河三角洲瞬间变成一个惨不忍睹的人间地狱。其遭受经济损失之巨大,是难以估量的。

恐怖狰狞的海冰

海水和大气相互作用形成海冰,其形成大致经历5个阶段。一是海面气温下降,表面海水温度降至冰点以下时,海水里又有利于形成冰的雪粒等凝结核,海水表面层就开始结成纵横交错的冰针或小冰片。二是海面温度继续降低,大量的冰针或冰片聚集起来,形成覆盖海面的薄冰,薄冰破裂成一个个大小相当均匀的圆盘状冰饼。三是海面温度进一步下降,圆盘状冰饼互相冻接起来,形成有一定厚度的、面积相当大的冰盖层。四是海面温度再下降,冰层膨胀龟裂,大片冰层就形成破碎的冰块。五是海水的运动,促使冰块叠加,各个冰块之间又冻接起来,形成面积更广阔的大冰原。冰原再互相撞碰,重叠,就形成山峦般起伏不平的大冰群。这时,冰厚可达15~20米。

在极地附近,冰川的一部分滑行至海洋中,断裂成一个个巨大的冰山。冰山形状奇特,千姿百态,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,小的面积不足1平方千米,大的面积却有几百甚至5000平方千米,海冰高出海面100多米,犹如海岛一般,但露出水面的通常只是冰山高度的1/5或1/4。在北极海域,曾有一座台状冰山,长55千米,宽30千米,露出水面的部分高达30米。在南极海域,曾有过一座巨大的冰山,长350千米,一定40千米。南极海域的冰山约有22万座,约为北极冰山数的4倍。冰山寿命很长,一般是4~11年,有些长达13年之久。在移居海洋的数年中,冰山漂移流浪,远离它的故乡。格陵兰岛附近的冰山,经加拿大东部海域向南移动。可越过北纬48度。南极冰山向北移动,可到达大西洋南纬35度、印度洋南纬45度、太平洋南纬50度。冰山漂移到温暖的水域,水线腰部日益细瘦,及至有一天支撑不住上截而翻倒下来。翻倒激起的巨浪会给过往附近海域的舰船造成巨大的威胁。

海水的破坏力是非常巨大的。首先是冰的膨胀力。淡水随温度降低而密度增大,4℃以下,随着温度下降,水的体积却要加大,这就是水的反常膨胀。小瓶中的水结冰,往往把小瓶胀裂就是这个缘故。海水也有这个反常特性,只是海水呈现最大密度的温度不是4℃,而是随海水盐度的高低而变化,一般要在零下2℃以下。以这个温度为分界,气温再下降就会引起海冰的体积膨胀。此外,海冰膨胀还有一个因素,那就是海冰中的“盐泡”。在海冰形成过程中,海水中的盐大都析出来,进入未结冰的海水中,但也有少部分盐被冰包围起来,形成一个个“盐泡”。随着气温的降低,海冰中大量的“盐泡”也冻结成冰,致使冰的体积更加胀大。冰的膨胀力十分惊人,能把船体挤压得变形,使船舱破裂进水,甚至破坏港口、码头和海中的军事设施。

其次是海冰在风和海流作用下产生的推力。这是海冰破坏力的主要形式。有些海中建筑物在冻冰时倒于海中,就是海冰的巨大推力造成的。

还有就是移动的冰撞击物体时产生的冲击力。冰的质量越大,漂移的速度越快,撞击物体时产生的冲击力也越大。例如,一个厚30厘米、面积为1000平方米的冰块,若漂移速度为0.5米/秒,则撞击物体时可产生100吨的冲击力。当行驶的舰船和漂移的冰块或冰山相撞时,两者共同的撞击力就会更大,造成更严重的损失。

现代的舰船一般都装有导航和水下探测设备。但这也不能绝对保证其在冰块、冰山活动区航行的安全。

1912年4月10日,英国白星航运公司的海上“豪华宫殿”——大西洋邮轮“泰坦尼克”号,从英国南部城市南安普敦港起航,开始了横渡大西洋、直驶纽约的处女航。这是一艘排水量6.6万多吨的巨型轮船,船内设施在当时世界上是无与伦比的,英国人把它称为“永不沉没的海上皇后”,将它视为自己的骄傲。当然,第一批乘客也自感无上光荣。

4月14日午夜钟声响过不久,在纽芬兰岛东南380海里处,“泰坦尼克”号与漂浮的冰山相撞。这座冰山露出水面的部分约十七八米高,低于“泰坦尼克”号的甲板高度,但水面以下部分暗藏的冰山“底盘”却很大。坚硬的冰山,擦撞了船头水下右舷的底舱部分,虽然没有撞击破洞,但是使撞擦处的几块钢板中凹,板端铆钉崩脱而向外张开,形成了长达几百米的一道口子,占船全长的1/3,划穿了右舷前部的6个舱,前5舱都有水密舱,而第六舱偏偏没有水密舱,大量海水乘虚而入,汹涌地灌进舱内,灌满一舱又一舱。从深夜11点40分擦撞,到凌晨2点18分全船沉没,“泰坦尼克”号只在海面上支持了两个多小时。当时船上有2201人,只有711人生还。

“泰坦尼克”号撞到巨大冰山沉入大西洋底之后,其原因一直是个谜。1985年,美国深水研究专家罗伯特•巴拉尔特,在距纽芬兰东南方680千米的水下3795米处,发现了该船的残骸,他借助遥控水下摄影仪拍摄了数张照片。

1993年夏天,一个由英、美两国专家组成的探险小组对“泰坦尼克”号残骸进行了5次探测。他们采用深水机器人和小型载人潜艇,多次靠近该船残骸,打捞上许多钱币、器皿、怀表乃至船体碎块。1993年9月中旬,在纽约举行的一次美国船舶制造和机器制造专家研讨会上,有关专家学者提出了事故分析结果报告。他们的结论是:如果当时设计这艘最大、最豪华邮轮的人员在制造过程中不偷工减料的话,“泰坦尼克”号的沉没或许可以避免,即使出事也不至于造成如此惨重的伤亡。专家们在会上强调指出,英国贝尔法斯特市沃尔弗造船厂的设计人员,完全按照当时造船的技术标准来铆接船体,可是“泰坦尼克”号船壳却采用了质量较差的钢材,它在低温下容易发脆和开裂。优质钢材受到撞击时只是弯曲或变形,而“泰坦尼克”号的钢质船壳在大西洋冰海中撞上冰山时,竟像玻璃那样裂开。因此,美国造船工程师弗•卡尔茨盖在研讨会上的最新研究结果的总结中说,这场惨剧可以说是难以避免的。

时隔47年,1959年1月30日,丹麦“汉斯•贺托福特”号轮船,在格陵兰岛法韦尔角东面120海里处,再次上演了一出与冰山相撞的悲剧,造成90多人丧生。轮船在与冰山相撞不久即沉没。

魔海形成之谜

为了解开马尾藻海的形成之谜,1925年美国生物学家威廉•比勃博士率领探险船“阿克乔尔”开始了对马尾藻海的科学调查。尽管“阿克乔尔”号是一艘不足500吨的木制小船,但它却可以为在马尾藻海进行探险考察提供各种服务。首先,该船设计得很独特,它的船体装着带刃的金属物,足以切开密密麻麻的果囊马尾藻。其次,船的推进器也经过了一番特殊处理,能有效地防止海草的纠缠。再次,船底还安装了锋利的玻璃片。为了能看清海中的生物,船上还安装了强光灯。

正是依靠这些独特的装置,“阿克乔尔”号才能在马尾藻海安全航行了6个月之久,进行了多学科的海洋考察,发现了许多稀有海洋生物。

以前,人们普遍认为,马尾藻海中的海草,只不过是生长在西印度群岛一带的海草,被暴风雨所席卷、漂流后滞积在马尾藻海的。比勃博士的考察表明,马尾藻海的海草是当地土生土长的独特的海洋生物。例如,一种小鱼,它的体色、模样均和果羹马尾藻相似。正是依靠这种出色的保护方法,这种鱼才达到了生存的目的。

比勃博士后来又乘坐深海潜水球“巴切斯菲”号潜入海底考察。这两次的“魔鬼海”探险,使他的名字传遍全球。

在第二次世界大战中,英国奥兹明少校曾亲自驾船体验了“魔鬼海”的恐怖。

当他进入马尾藻海后,只见一片绿野发出令人作呕的奇臭,海藻的表面有极大的黏性,吸住人的手后,会拉出一道血痕。

到了晚上,这些海草像蛇一样爬上船的甲板,似乎要将船裹住不放。为了航行,奥兹明只好把这些海草扫掉。但是,扫掉前面的,后面又跟着不断伸来,结果,越来越多。一会儿海草就爬满了甲板。经过一番艰难困苦的搏斗,奥兹明筋疲力尽地逃出了魔藻海。

黑潮之谜

黑潮是世界海洋中第二大暖流。只因海水看似蓝若靛青,所以被称为黑潮。其实,它的本色清白如常。由于海的深沉,水分子对折光的散射,藻类等水生物的作用等,外观上好似披上黛色的衣裳。

黑潮由北赤道发源,经菲律宾,紧贴中国台湾东部进入东海,然后经琉球群岛,沿日本列岛的南部流去,于东经142度、北纬35度附近海域结束行程。其中在琉球群岛附近,黑潮分出一支来到中国的黄海和渤海湾。渤海湾的秦皇岛港冬季不封冻,就是受这股暖流的影响。它的主支向东,一直可追踪到东经160度;还有一支先向东北,与亲潮汇合后转而向东。黑潮的总行程有6000千米。

黑潮是一支强大的海流。在台湾省东部,流宽280千米,厚500米,流速1.825~2.735千米/小时;入东海后,虽然流宽减少至150千米,速度却加快到4.5625千米/小时,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,一般流速可达到7.3千米/小时,不亚于人的步行速度,最大流速可达10.95~12.775千米/小时,比普通机帆船还快。整个黑潮的径流量等于1000条长江。

黑潮与气候关系密切。日本气候温暖湿润,就受惠于黑潮环绕。中国青岛与日本的东京、上海与日本九州,纬度相近,而气候却差异不少。当青岛人棉衣上身时。东京人还穿着秋装;当上海已是“昨夜西风凋碧树”时,九州的亚热带植物依然绿叶扶疏。日本有句农谚:“问荒年熟年,看海洋变迁。”说的就是黑潮对气候的影响。在中国,有人把黑潮比喻为“旱涝预报员”。因为黑潮流动位置的偏移,对中国沿海地区天气旱涝有明显的影响。

1953年,黑潮偏离了常年的轨道,大约向南移动了170千米,就在第二年中国江淮流域出现了百年未见的大水。

1957年,它又一次偏离了常轨,平均位置向北移动,长江流域发生了严重的干旱。

1958年,它再次北偏,结果,长江流域再次发生干旱,同时,华北有涝情。

类似的情况还发生了好几次。经过中国气象工作者的研究,找到了其中的规律性。

原来,海洋水温对大气有直接影响。据科学家计算:1立方厘米的海水降低l℃释放出的热量,可使3000多立方厘米的空气温度升高。而海水又是透明的,太阳辐射能传至较深的地方,使相当厚的水层贮存着热量。假若全球100米厚的海水降低l℃,其放出的热能可使全球大气增加60℃。可见,海洋长期积蓄着的大量热能,成为一个巨大的“热站”,通过能量的传递,不断地影响着天气与气候的变化。

另外,高温的黑潮与北方相对低温的海水之间存在着明显的温度差,形成了一条很强的海洋锋区,通过海洋与大气间的相互作用,就会使气候发生变化。大气锋区正是冷暖空气交界的地方,从而也是降雨的区域。所以,当1953年黑潮位置南移后,海洋锋区也南移,使大气锋区和雨带也相应偏南。第二年,江淮流域雨水增多,出现水灾。1957年和1958年,黑潮北移后,大气锋区和雨带也相应偏北,造成了长江流域梅雨空缺,出现了旱情。

大洋中的暖流所蕴藏的巨大热能和对气候的影响,引起了人们的关注。

1911年,美国国会展开了一场激烈辩论。辩论的内容不是军备预算,也不是总统候选人名单,而是一件关于抢夺海流的提案。

议员们为什么要抢夺海流呢?他们要抢夺的不是一股普通的海流,而是世界上第一大海洋暖流———湾流。

对于湾流的存在,人们早已知晓。1513年,西班牙海军上将蓬萨•德•列奥涅率领一支舰队远航来到北美洲,准备在佛罗里达岸边下锚碇泊。正当海员们忙碌不已时,人们突然发现,舰队中一艘船独自向北漂去。人们叫着,喊着,但毫无用处。列奥涅海军上将下令该船水兵迅速归队,但海洋中的一股神秘的力量却在继续驱赶着漂船。那艘船上的水兵经过一番拼搏,好不容易才把船开了回来。

这种现象引起列奥涅的注意,经过调查,发现佛罗里达半岛附近洋面上有一条海中“河流”在浩浩荡荡地奔流。这就是闻名世界的墨西哥湾流。

其实,这是一种误解。湾流虽然有一部分来自墨西哥湾,但它的绝大部分来自加勒比海。当南、北赤道流在大西洋西部汇合之后,便进入加勒比海,通过尤卡坦海峡,其中的一小部分进墨西哥湾,再沿墨西哥湾海岸流动,海流的绝大部分是急转向东流去,从美国佛罗里达海峡进入大西洋。这支进入大西洋的湾流起先向北,然后很快又向东北方向流去,横跨大西洋,流向西北欧的外海,一直流进寒冷的北冰洋水域。它的厚度200~500米,流速123米/秒,输送的水量比黑潮大1.5倍。

湾流蕴含着巨大的热量,它所散发的热量,恐怕比全世界一年所用燃煤产生的热量还要多。由于它的到来,英吉利海峡两岸每1米长的土地享受着相当每年燃烧6万吨煤所发出的温暖。如果拿同纬度的加拿大东岸加以对照,差别更为明显:大西洋彼岸的加拿大东部地区,年平均气温可低到零下10℃,而同纬度的西北欧地区可高到10C。

正当北欧人民享受湾流带来的温暖时,贪婪成性、损人利己的美国议员们,对这股暖流垂涎三尺,想筑一道海上堤坝,把湾流挡住,强迫它改变流径,沿美国东海岸北上,从而把巨大廉价的天然“暖气管”接到自家门口享用。

议案一提出,有人拍案叫好,有人提出异议,理由是:“一旦暖流被迫改道,沿美国东海岸北上后,冬季寒冷的大陆与温暖的海洋之间会产生一个明显的气压差:陆地冷,气压升高;海面暖,气压降低。结果风从陆地吹向海洋,美国大陆仍然享受不到这份温暖。”

于是,这个奇特的提案没能通过。80多年过去了,湾流仍然按照原来的路线欢快地流着。

也许是受美国抢夺暖流提案的启发,利用暖流改造地球气候的设想,后来接二连三地出现。

前苏联工程师舒米林和波里索夫曾精心设计了一个调动两洋海水的庞大工程,建议造一条长74000米、高50~60米的巨型堤坝,将白令海峡截断,然后在坝体内安装几千台抽水机,把太平洋的海水送入北冰洋,从而造一股强大的暖流,通过北极地区流入大西洋。这样,暖流便使沿途的西伯利亚和北美洲的寒冷气候变暖。相反,也可以把北冰洋的海水抽入太平洋,从而使大西洋的湾流经过北冰洋,流入太平洋。这股暖流就会融化北冰洋的浮冰,使北纬度广大寒冷地区变暖。

他们为这一工程的前景描绘了一幅美丽图画:北冰洋的冰雪消融了,成为长年通航无阻的国际航线,前苏联4800多千米的北冰洋海岸线全部解冻,热带向北延伸。温暖的北冰洋将为人类提供极其丰富的鱼虾和矿产……

美国科学家盖尔哈撒韦则另有灼见,他设想从格陵兰到挪威建筑一条长约1700千米的海上大坝,把北冰洋和大西洋拦腰截断,阻止大西洋暖流进入北冰洋。他认为,如果大西洋温暖的海水把北冰洋巨大浮冰融化,便会造成悲剧的冰河时代。

日本科学家地崎字三郎也富有想像力地提出建议:填平深20千米、宽10千米的鞑靼海峡,以阻挡来自鄂霍次克海的寒流南下,提高日本海域的海水温度,使日本北海道和东北地区气候转暖。

改造海洋暖流使气候变暖至今仍是“纸上谈兵”,能否可行并付诸实施,还得看科学技术的发展和人类驾驭自然能力的提高。

海面为何有高有低

先进的卫星探测技术的发展,使人们发现海洋和陆地一样,也有着一定的起伏。经探测发现,全球海洋的海面有三个较大的隆起区,分别位于澳大利亚东北的太平洋,北大西洋,非洲东南的印度洋。此外,卫星探测还发现有三个较大的凹陷区,其中凹陷最深的是印度半岛以南的印度洋,其次是加勒比海,还有一个是美国加利福尼亚以西的太平洋。

自由流动的水组成的海面为什么会有起伏?

人们知道,地球上所有的物体都受地球引力作用,离地心愈远,引力愈小。静止液体的表面应当与重力垂直,否则的话,重力的差异,将促使液体流动,直到其表面各国点都具有相同的重力值时为止。

然而,地球是一个庞大而复杂的固体,它内部各处质量分布并不均匀,在质量较大的地方,就会在海面上产生正重力异常,反之则产生负重力异常。于是,“负异常”处的水便会在重力吸引下向“正异常”处流动,直到取得平衡为止。这样,在“负异常”处产生低洼的水面,而在“正异常”处产生隆起的水面。

那么,在大洋之下的地球内部为什么会出现这些重力异常区呢?

这是由这种海面起伏区的大地构造位置所决定的,因为它们没有什么共性(至少是目前人们还没有认识到)。比如,海面凹陷区之一的加利福尼亚以西的太平洋,在大地构造位置上相当于东太平洋中脊的位置。按理说这里应是地幔突起的部位,应具有较高的重力值,然而现在这里却是负异常区。我们知道,太平洋中脊还继续向北、向南延伸,而这个海面凹陷区并没有同样的伸展。另外两个海面凹陷区,也是具有完全不同的地质构造的地区,为什么却会表现出相同的海面凹陷效应呢?

不久前,美国科学家发现地核表面也有着高低不等的起伏,这使人们猜测海面的起伏也许是深处地核起伏的反映。

但到底海面为何有高有低,至今仍没有令人满意的解释。

海洋中有淡水河吗

人们在广袤无垠的大海上航行,最大的遗憾莫过于眼睁睁地看着那清澈碧蓝的海水却不能饮用解渴。于是,常年生活在海洋上的水手、渔人,渴望能有那么一个似水井的宝贝,只要将这个宝贝往大海里一放,那又苦又涩的海水就变成甜美可口的淡水。

最先提出这个大胆而美好设想的,是中国宋朝名叫周密的人。

他写了本《癸辛杂谈》,描写了一个会造淡水的“宝贝”的故事。

故事里,有一家杂货店,院子一角放着一个奇特的东西。说它像大缸,可是没有底;说它似烟囱,却又太粗大。再仔细一看,发现它非竹亦非木、非金属亦非砖石。店主也叫不出它的名字,不晓得它的用途。因此,一直将它丢在墙角。

有一天,一名海船商人路过此地到杂货店选购物品,用然发现这一行物。他看了又看,摸了又摸,舍不得离开。

店主好奇地走来,问商人买不买此物。海商忙说:“买!你要多少银子?”

店主想敲这海商的竹杠,就说:“这是我店祖传的物品,非十两银不卖。”

海南二话没说,付了十两银,就叫人将奇物抬走。

店主纳闷问道:“你花那么多银子买此物何用?”

海商告之:“这是一件宝贝,名字叫‘海井’,是一口专造淡水的井。在海上,只要将它放到海里,就不愁没有淡水喝。”

说完,海商又取出一百两银,赠给店主。

这毕竟是人们的美好想像和传说。随着科学技术的发展,今天人们已造出了海水淡化机,将“画井解渴”的想像变成了现实。可是茫茫大海中,有没有淡水呢?

1489年,意大利出生的航海家哥伦布在完成了第三次横渡大西洋的航行之后,向人们谈起这样一件事:在这次航行中,当他的船航行到南美洲委内瑞拉的奥里诺科河口外面时,船上的淡水几乎用尽了,干渴难忍的船员们为了争夺一点淡水而殴斗起来。激战中,一名船员被扔进大海。同情这名船员的人急忙拿起救生圈,正准备抛给落水的船员时,只听见这位落水船员惊奇地叫着:“淡水!淡水!“他不时喝着海水,又挥动双臂呼喊着。船员们顿时停止了殴斗,有的拿着水桶汲水,有的干脆跳入海中喝个够。

由这个故事,我们可以知道,委内瑞拉的奥里诺科河口附近的海面上,有一块淡水区。

在海里遇见淡水河的事还有吗?曾经有一支日本捕鱼船队在南美阿根廷沿岸作业。当时,正值阿根廷革命战争爆发,船队不准靠岸补给,只好在拉普拉塔河口外面抛锚。几天过去了,船队的食物、淡水快用尽了,只得向岸上发报求救。很快,阿根廷派交通艇送来了粮食、蔬菜,却没送一滴淡水。船队只好再次向岸上发出了请求补给淡水的电报。回电却说:“贵船即在淡水之中。”

“什么?我们明明锚泊在海上,哪会是在淡水中?”船员们将信将疑地提上一桶水一尝,果然是淡水!

可见,这里又是一块淡水区。

人们还发现,美国佛罗里达半岛以东海面上,也有一块直径约30米的淡水区。看上去,它的颜色和周围海水不大一样,仿佛是深蓝色的软缎上镶了一块圆圆的绿宝石。摸一摸,它的水温和周围的海水也不一样,捧上一掬尝尝,一点也不咸。

如今,随着遥感技术的发展,人们利用红外航空摄影,又找到了许多大海中的淡水河。如日本著狭湾和千叶县东京湾侧一带海域就有淡水区。据查,仅太平洋夏威夷群岛附近浅海区就发现了200多处淡水渗水点。

在中国闽南的漳浦县古雷半岛东面,有一个盛产紫菜的小岛叫菜屿,距菜屿约500米的海面上也有一处奇异的淡水区,叫“玉带泉”。在广袤的大海中,四周海水皆成,而唯独此处是淡水,过往的船只都到这里补充淡水,以解燃眉之渴。

说起这个“玉带泉”,还有一段民间传说。据《漳浦县志》记载:相传南宋行将灭亡时,杨太后携赵富、赵百二子由海路逃到福州,与陆秀夫、张世杰等大臣会合。后因元兵攻破了建宁府,福州危在旦夕。杨太后、陆秀夫等人率万余名士卒,乘船出海,打算迁到广东崖山建临时行宫、船行至莱屿时,晨饮乏水,杨太后就取少帝王带投入海中,并祈祷曰:“天未亡宋,愿海中涌出甘泉。”话毕,甘泉即出。后人称作玉带泉。

这段传说显然是没有科学依据的。那么,大海中的淡水河是怎样来的呢?

原来,濒临海洋的陆地表面渗入雨水后,如果地下的透水岩层或裂隙向海里倾斜,而且海底岩层又有不透水层,那么,渗入地下的水就会形成一个河流。在重力的作用下,这条河流就流入海底的地层下面。一旦遇到出口,地下水就会像泉水一样喷涌而出。像美国佛罗里达半岛那块淡水区的海底,是一个锅底状的小盆地,盆地中间深约40米,周围的深度为15米~20米。盆地中央有水势极旺的淡水泉,昼夜不停地向海里喷涌着泉水。据科学家考察计算,这个海中淡水泉涌出的水量为每秒40立方米,要比陆地上的泉大得多。就这样,泉水在海中日夜喷涌,在风力流的影响下,从泉眼斜着上升到海面,从而形成了奇特的海中淡水河。

除了海底喷泉能产生淡水河之外,在流入海洋的大江大河的入海口,由于水量巨大,往往也能形成类似的淡水河。比如在非洲西海岸刚果河河口附近航行的船舶,虽然远离大陆150千米,却能在海洋里汲取淡水。原来在海水下面有一条宽阔的海底河谷,它是刚果河槽的延伸。由于刚果河的流量和流域面积均占世界第二位,每秒钟流出的水竟有3.9万多立方米。大量的淡水不断沿着海底河槽向洋中涌来,所以就在海洋上形成了一片奇特的淡水区。

人们在黑海西北部也发现了一处淡水区,其面积约为900~1000平方米,由于它位于多瑙河口,人们推测它可能是多瑙河延伸造成的。由此推断,哥伦布的船在奥里诺科河河口外面遇到海中淡水河,想必也是陆地大河的馈赠。

20世纪80年代末,前苏联科学家在太平洋一个水域发现大片海底淡水。这种海底淡水不是海底泉水喷涌出的,也不是大河河口的延伸。科学家认为,这是降水积聚引起密度升高而造成的离子渗透现象。海底岩石中有水汽,沉到海底的降水中也有水汽。当沉入海底的降水团在水压作用下密度升高被压入海底岸石层时,水汽会产生异常高压,海底仿佛处于沸腾状态,淡化了的蒸汽水就会从海底不断渗透出来,形成了一条海底淡水河。

中国长江、黄河、珠江等河流的入海口也有淡水存在。

中国大陆架海底也蕴藏着淡水资源。1993年1月,浙江省嵊泗附近海域就发现了海底淡水资源。钻探结果证明,有8个砂层含淡水,单井日水量可达1000吨。这里的淡水是长江古河道的延伸。这些淡水资源开发出来,可缓解海岛淡水缺乏的状况。

水是人类的“生命之泉”。按用量标准最高的国家计算,每人每年需要1500~1800吨水。工业上生产1吨合成橡胶需要2500吨水,炼1吨钢要100吨水。农业上生产1吨稻谷要5000吨水。无论工农业还是人类生活用水都必须是淡水。

地球上总储水量约13.6亿立方千米,但其中97.5%为海洋咸水,陆地上的淡水约占2.5%。淡水中又有约70%在南极、北极和雪山冰川,实际可利用的淡水只占淡水总量的0.34%。加上河流污染,实际能利用的淡水已出现危机。因此,开发利用海洋中的淡水资源已十分必要。20世纪60年代,美国地质学家就曾围绕海洋淡水的勘察和利用向世界各国海洋学家提出报告。他们认为,开发海洋中的淡水资源,要比海水淡化来得经济。相信随着陆地“水荒”的日趋加重,人们是不会让大海中的淡水资源白白流掉的。

北大西洋上吃人的“死神岛”

在距北美洲北半部加拿大东部的哈利法克斯约百千米的汹涌澎湃的北大西洋上,有一座令船员们心惊胆战的孤零零的小岛,名叫塞布尔岛,“塞布尔”一词在法国语言中的意思是“沙”,意即“沙岛”。这个名称最初是由法国船员们给它取的。

据地质史学家们考证,几千年来,由于巨大海浪的猛烈冲蚀,使得此岛的面积和位置不断发生变化。最早它是由沙质沉积物堆积而成的一座长120千米、宽16千米的沙洲。在最近200多年中,该岛已向东迁移了20千米,长度也减少了将近大半。现在东西长40千米,宽度却不到2千米,外形酷似狭长的月牙。全岛一片细沙,十分荒凉可怕,没有高大的树木,只有一些沙滩小草和矮小的灌木。

此岛位于从欧洲通往美国和加拿大的重要航线附近。历史上有很多船舶在此岛附近的海域遇难,近几年来,船只沉没的事件又频频发生。从一些国家绘制的海图上可以看出,此岛的四周,尤其此岛的东西两端密布着各种沉船符号,估计先后遇难的船舶不下500艘,其中有古代的帆船,也有现代的轮船,丧生者总计在5000人以上。因此,一些船员怀着恐惧的心情称它为“死神岛”。在西方广泛流传着有关“死神岛”的许多离奇古怪的神话传说,令人听而生畏。

“死神岛”给船员们带来的巨大灾难,促使科学家们努力去探索它的奥秘。为了解释船舶沉没的原因,不少学者提出了种种假设和论断。例如,有的认为,由于“死神岛”附近海域常常掀起威力无比的巨浪,能够击沉猝不及防的船舶;有的认为,“死神岛”的磁场迥异于其邻近海面,且变幻无常,这样就会使航行于“死神岛”附近海域的船舶上的导航罗盘等仪器失灵,从而导致船舶失事沉没;较多学者认为,由于此岛的位置和面积经常迁移变化。岛的附近都是大片流沙和浅滩,许多地方水深只有2米至4米,加上气候恶劣,风暴不断,因此,船舶很容易在这里搁浅沉没。关于“死神岛”之谜,仍需今后深入探索和研究。

“海怪”之谜

1977年4月25日,新西兰海域。一艘日本远洋渔轮在进行捕鱼作业时,船员从300米深的海下拖起来了一具已经腐烂的怪物尸体。它长约13米,重约2吨,肥胖的大肚子上长有4个鳍脚,尾巴特别长,细细的颈脖上长了个小脑袋。它既不像海龟,不像鱼类,倒很像是6500万年前早已绝灭的恐龙的近亲蛇颈龙。渔船上的渔民包括有丰富经验的老渔民,谁也说不准它究竟是什么东西。他们谁都没见过这个怪物。

正当大家议论纷纷时,船长走过来了,他担心这具腐臭的怪物尸体会使船里的鱼受到损失,他向船员们大发雷霆,并下令立即将它抛回大海里去。连怪物被抛下水之前,有个叫矢野道豢的渔民,拿出他的照相机,赶紧拍摄了几张照片。

消息传到日本后,立刻轰动了全国。有很多科学家惊呼这是本世纪最大的发现。因为,这个怪物究竟是什么东西,还不得而知。如果,这个怪物真是蛇颈龙的话,人类探索多年的恐龙绝灭之谜和尼斯湖怪兽之谜就获得了重大进展。人们纷纷指责船长愚昧无知,竟然扔掉了“国宝”,于是,如本大洋渔业公司命令在新西兰海域的所有渔船,立即奔赴现场,竭尽全力,重新捕捞怪物的尸体,但时过境迁,茫茫大海,花了很大代价捕捞了一段时间,哪里还有怪物的踪影?

后来,在太平洋、大西洋、印度洋和非洲附近海面,也有许多人看见过这样的怪物。

当发现这个怪物的奇闻传开后,起初,有人认为它是一条从未见过的大鲨鱼;也有人说是大海豹;还有人说是鲸类。后来,日本科学家根据现场留下的四五十根鳍须和照片,进行了长时期的研究,一一否定了上述臆测,排出了一些可能性。日本科学家认为,这个怪物要么是人们尚未认识的海洋动物,要么就是被人们认为是早已绝灭的史前动物蛇颈龙。

关于对这个怪物的研究,引起了很多科学家的兴趣,人们也都很关注它。现在,有的海洋动物学家说,新西兰以东的南太平洋海域,很可能就是这些怪兽的老家。那里是从南极来的寒流与北面南下的暖流相遇的地区,水温只有10℃左右,海中的氧比太平洋其他海域高出五倍,浮游生物也非常丰富,是一个理想的生存环境,这里很可能是怪物生存的区域。

海洋中类似这样的奇闻还不少,早在几百年以前就广泛流传,就是在人们认识了大王乌贼以后,海洋中仍存在着对这个怪物的传说,人们称它为海怪。所以,至今海怪仍然是个没有揭开的谜!

十九世纪末,法国军舰“阿瓦兰什”号在南海的龙川海湾发现了两条长约20米,粗约2米的“巨型海蛇”。水兵们用火炮轰击它们,顷刻间,那两条“巨型海蛇”很快便消失在海水中,过了一会儿,两条巨蛇又出现在军舰的另一侧,法国水兵们目瞪口呆。后来,法国军舰也陆续好几次都发现过海洋巨蛇的踪迹。

1817年8月,在格洛斯特港的海面上,所罗门•阿连船长目击过海洋“巨蟒”,他是这样叙述的:

“当时像海洋巨蟒似的家伙在离港口130米左右的地方浮游。这个怪兽长40米,身体粗得像半个啤酒桶,整个身子呈暗褐色。头部像响尾蛇,大小同马头差不多,在水面上缓慢地游动着,一会儿绕圈游,一会儿直游。‘巨蟒’消失时,笔直钻进海底,过了一会儿,又从180米远的海面上重新出现。”

船上的木匠玛休•伽夫涅同他的2个伙伴一同乘一艘小艇去垂钓时,也遇到了“巨蟒”。玛休在离它20米处用步枪瞄准它开枪。他是这样描述当时情景的;

“我在怪兽靠近小艇约20米左右的地方开了枪。我的枪法很好,射击技术也完全有把握,我是瞄准了怪兽的头部开枪的,肯定命中了。怪兽就在我开枪的同时,朝我们这边游来,一靠近,就潜下水去,钻过小艇,在30公尺远的地方重又出现。怪兽不像鱼类往下游,而像一块岩石般地往下沉,笔直下沉。我当时觉得开枪射中了目标,可是,巨蟒却未受伤……

1851年1月13日上午,美国捕鲸船“莫依伽海拉”号,正在南太平洋马克萨斯群岛航行。

“噢,那是什么?”

“不是鲸,从来没有看到过这样的怪物啊?”

站在桅杆担任瞭望的船员大声惊呼起来。船长希巴里听到船员的喊声,急忙奔上甲板,举起了望远镜:“晤,那是海里的怪兽!快抓住它!船只渐渐向怪兽靠拢。”

紧接着,船上放下三艘小艇,船长亲自带着长子;乘上小艇,朝怪兽方向急驰而去。

好一个庞然大物!它身长足足有31米,颈部粗约5.7米,身体的最粗部分达15米。头呈扁平状,有皱褶。尾巴是尖的,背部是黑色,腹部是暗褐色,中央有一条细细的白色花纹,犹如一条大船;在海中游弋。船员们都惊呆了!有的说,这是海洋里“巨蟒”。

当小艇摇摇晃晃地靠近这个怪物时,船长声嘶力竭地喊叫起来:“快刺呀!”几艘小艇上的船员一起奋力举矛刺去。顿时,血水四溅,怪物受伤,在大海里翻滚挣扎起来,船艇周围的海面上,激起了阵阵冲天巨浪。船员们冒着生命危险,与这个怪物进行了一场殊死的搏斗。最后,这个怪物终于寡不敌众,力竭身死。

船员们把这个海上怪兽拖到捕鲸船上,船长希巴里把它的头切下,撒上盐,放到锅里榨油,竟榨出了10桶水一样透明的油!

但是,遗憾的是“莫依林海拉”号捕鲸船在返航途中遇难,一切都下落不明了。

1848年8月6日,英国巡洋舰“迪达尔斯”号的水兵们也目击了海上怪兽的。他们是在从印度返回英国的途中,南非洲南部约500公里以西的海面上遇到了怪兽的。

“在舰艇侧面发现怪兽正朝我们靠拢!”瞭望台上的实习生萨特里斯大声叫了起来。舰长和水兵们急忙奔到甲板上,只见距离军舰200米左右的地方,一条怪兽昂起头,露出水面的身体部分长20余米,正朝着西面方向游去。舰长拿出望远镜,紧紧地盯住这条举世罕见的怪兽,他把这天目睹一切的详细情况记录在航海日志上,到了英国本上,就把它和亲眼所见的怪兽画像交给了海军司令部。类似目击海洋“巨蟒”的事件不胜枚举:

1875年,一般英国货船在洛克海斯特发现“巨蟒”,当时,它正与一条鲸鱼在搏斗。

1877年,一艘游艇在格洛斯特发现“巨蟒”,在距艇200米的前方水中作回旋游弋。

1905年,有一艘汽船“波罗哈拉”号在巴西海湾航行时,发现“巨蟒”正与船只并驾齐驱,不一会儿,如潜水艇似的下沉,在海中消失了。

1910年,在洛答里海角,一艘英国拖网船发现“巨蟒”,它正抬起镰刀状的头部,朝船只袭来。

1936年,在哥斯达尼加海面上航行的定期班船上,有8名旅客和2名水手目击到了“巨蟒”。

1948年,一艘在肖路兹群岛海面上航行的旅游船,有4名游客发现了“巨蟒”,它身长30余米,背上长了好几处瘤状物。

据说,在1875年前,摩洛哥国王阿尔倍尔一世为了捕获海洋“巨蟒”,建造了一艘特别的探险船。船上装备了直径5厘米,长达几千米的钢缆和能吊起1吨重物体的巨大吊钩,并以12头猪作为诱饵,可惜,也是未遇而归。

此外,本世纪初,有人在非洲东海岸附近的海中发现了一种怪物。据说,这种怪物全身发着蓝光,足足有20米长,身体宽大而平扁,身上还披着一层灰甲,样子十分可怕。

在一些海外奇谈中,涉及海洋上的一巨蟒”、“巨蛇”,这些怪物,着实惊人。从一幅16世纪的铜版画中,我们可以看到一条袭击船只的“巨型海蛇”,其体长超过船身,吞起人来简直像老虎吞蝴蝶。时至今日,关于长达几百米至几千米左右的“巨型海蛇”、“海蟒”的传说,仍为人们津津乐道。

迄今为止,虽然有许多人也目睹过海洋“巨蛇”、“巨蟒”,尽管人们对它说得活灵活现,却始终拿不出令人信服的证据,更别提展示实物让大家一饱眼福了。这海怪究竟是什么动物?

100多年来,海怪之谜吸引着无数的探险家和科学家,他们到处搜寻海怪的踪迹;海怪也引起了一些人的推测,有人把它说成是“巨型海蛇”,有人把它说成是“巨型海蟒”,也有人把它说成是大章鱼或是大王乌贼,还有人把它说成是一种巨型鳗鱼。过去,在世界各地的一些报纸杂志上了经常刊载着海怪遗骸的报道,有些还附有照片,但经专家鉴定后发现,这些怪东西通常是大鲨鱼的尸体。