20世紀60年代以來,由於地震學的顯著發展,一些科學家試圖從發震機理入手,解釋作用於深海溝地區的力學問題。大家知道,讓一碗滾燙的米湯在碗中不停地旋轉,如果米湯的密度不同,較重的部分就會下降,而較輕的部分則會上升,就像把油和水混在一起,油馬上就會浮上來一樣。這就是對流。又如,鍋中的水經過反複加熱,鍋底的水受熱後發生膨脹,體積增加,密度變小而變輕,輕的部分就往上升,相反表麵上的冷水就會下降。地球內部的物質對流也是如此,地幔下麵溫度高的部分發生熱膨脹後,就會像熱鍋中的水那樣產生熱對流。因此,一般認為,大洋中央海嶺頂部的張力作用領域,顯示異常大的地熱流量地帶,從海嶺下方上升的地幔熱對流,可以成為地震能源運輸工具,並用地幔上升的張力為媒介,造成大洋海嶺中央部位的裂穀帶和斷裂帶。進一步擴散的地幔流橫渡大洋,在大洋邊緣部位與大陸相碰撞,以後就在那裏沉潛,從而完成了一個大循環。當地幔流下降時,地殼也隨之被帶動而凹陷,結果在大陸邊緣部位產生了深海溝那樣的凹地。
以上介紹的是根據當今最流行的板塊構造學說對深海溝成因給予的解釋。應當指出,地幔對流說起來很簡單,證實起來相當困難。大規模的地幔對流是否真實存在?假如其存在,它能否在地殼之下沿著大洋底部橫向流動呢?至今並未得到證實。因此,上述解釋並不能使人完全信服。
海洋中的“暖氣管”
寒冬季節,潛艇出東海訓練,在高高的艦橋上工作的戰士,裹上防寒衣,戴上手套,渾身仍打寒顫。在艙內值勤的官兵,也被升降口灌進的寒風凍得發抖。
可是,當戰艇駛進一個海區後,卻出現了奇跡,海麵上暖風吹拂,艙室裏溫度計的水銀柱像紅蚯蚓直往上躥。戰士們脫了防寒衣也不覺得冷了。大家高興地說:“大海裏安上了‘暖氣管’啦!”
其實,戰艇駛入了一股暖流中了。這股暖流叫“黑潮”。夏季它的表層水溫達30℃,到了冬季,水溫也不低於20℃。
這時,從艦橋上放眼望去,就會發現,大海渾然分成兩種顏色。西邊的海水碧綠、晶瑩,東邊的海水靛青、幽深。這碧綠和靛青的分界線,是那樣涇渭分明,好像中間被隔開,誰也沾染不了誰。如果乘飛機從高空俯瞰,就會看到,這黑潮就像一條黛色的綢帶,纏繞在大海碧藍的身軀上。
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°、北緯35°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°;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。在台灣省東方,流寬280千米,厚500米,流速1~1.5節(一節=1.852千米/小時);入東海後,雖然流寬減少至150千米,速度卻加快到2.5節,厚度也增加到600米。黑潮流得最快的地方是在日本潮岬外海,一般流速可達到4節,不亞於人的步行速度,最大流速可達6~7節,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,就在翌年中國江淮流域出現了百年未見的大水。