第二章海洋謎底2
海水溫度之謎
盛夏的驕陽是那樣炎熱，它毫不吝惜地用自己的熱量把大地上的一切都烤得燙燙的。就連拂麵而過的夏風，也仿佛爐前的熱氣，不會使你產生舒服的感覺。
這時，那碧藍碧藍的大海更加顯露出迷人的魅力，你會身不由己地要投入到它的懷抱。甚至你還會想，要是一個夏天都能生活在舒適的海水裏那該多好啊。
不過還要提醒你一下，可不能在大海裏泡得時間太長，不能遊得太遠，否則你會牙齒打顫，嘴唇發烏，渾身凍得發抖，弄得不好抽起筋來就更麻煩了。
親愛的朋友，當你在大海裏泡得渾身發抖，不得不上岸趴在燙人的沙灘上、讓火熱的太陽再給你一些溫暖時，你有沒有想過同樣處在炎炎的烈日之下，為什麼沙灘就炙熱燙人，而大海卻令人感覺寒冷呢？
人們研究過太陽輻射的情況，他們發現，到達地球表麵的太陽輻射能大部分都被地球吸收了，隻有一小部分反射回到空中。說來也很有趣，原來海麵和陸地比較起來，海麵就像餓極了的孩子似的，貪婪地吸收著太陽送來的熱量，不願把好不容易得到的太陽能量放棄掉。
陸地就和海麵不一樣。它的胃口小，不能一下子吸收很多太陽輻射來的能量，剩下的就反射回空中去了。陸地的反射率要比海麵的大一倍，可見陸地的吸熱能力要比海洋差些。而且，陸地存不住熱量，那曬得燙燙的沙灘就是一個例子。
既然海水吸熱多，為什麼海水沒有沙灘熱？
科學家經過研究，發現陸地是一種不能很好傳熱的固體，既不透明又不流動。太陽即使再厲害些，也曬不透它。因為不能很好地傳熱，曬了一整天，它所吸收的熱量還隻是集中在不到一毫米厚的表層內。
而海上的情況就不同了。
海水是半透明的，太陽光可以透射到水下一定的深度，也就是說，太陽的輻射能可以達到海水的一定深度之內。經過長期的觀測計算，人們發現到達水麵的太陽輻射能，大約有60％可以透射到1米的深度，有18％可以達到海麵以下10米的深度，人們甚至在海麵100米深度的地方仍然發現有少量的太陽輻射能量。而這些，在陸地上是不可能的。
海水吸熱，不僅胃口大，它還要把已經吸收的熱量送到透射不到陽光的深層海水中貯存起來呢。這也是海洋與陸地所不同的一個最重要的性質。
海洋依靠海水的流動來輸送熱量。比如說，海流就可以把赤道附近的熱海水送到兩極方向去，而兩極方向的冷海水也通過海流向溫暖的地方流動；風浪則可以形成海水溫度的上下交換。你可不要小看這種風浪的作用，科學家說，它所造成的海水溫度的上下交換，要比熱傳導作用大上千倍萬倍呢。在夏季和白天，海麵上接受的熱量較多，它就可以把熱量送到深層貯存起來；而在冬季和夜晚，海表麵接受的熱量少，它又會把貯存在深層的熱量輸送到表層。
當然，除了風浪，海水還有一種對流作用。這種對流作用是由於冷熱海水的重量不同而形成的。就像冷空氣重熱空氣輕一樣，海水也是冷的重熱的輕，於是冷而重的海水就會自動下沉，暖而輕的海水會自動上升。有了這種對流作用，冬天的大海也不會很冷了，隨著表層較冷的海水不斷下沉，下層較暖的海水會自動升上來補充的。
同在一個太陽下，陸地與海洋的物質不同，溫度就不同。陸地是表皮燙，海洋則是整個溫，海洋把熱情大方的太陽送來的熱量都貯存下來了，隻是體積太大，溫度不可能升得太高，所以夏季的大海會使你舒服得最後要打寒戰。
難怪有人說海洋是個貯存熱量的倉庫，這話還是有它一定道理的。
海水漲落之謎
在海濱的沙灘上，經常能看到一些人彎著腰，甚至蹲在那裏，撿拾各種漂亮的貝殼，有時還能撿到海藻或海蜇、海星、海膽……可是過了一段時間，海浪吐著白色的泡沫，翻騰著向岸邊撲來，海水把沙灘淹沒了，人們被迫後退。過了一些時間，海浪失去了勢頭，又悄悄地退去，那條寬展平坦的沙灘又露出了水麵，沙灘上麵留下一簇簇剛剛被海浪推上來的大大小小的貝殼。海水都按照差不多相同的時刻湧上來，退下去。
人們把這種海水定時漲落叫作漲潮和落潮。白天的海水漲落叫潮，夜晚的海水漲落叫汐，總起來，人們就把海水水位有規律的漲落叫作潮汐現象。
海水為什麼能遵守時間地漲落呢？
原來，這是月亮和太陽對海水的吸引造成的。萬有引力定律是這現象的根本原因。宇宙中一切物體之間都是相互吸引的，引力的大小同這兩個物體質量的乘積成正比，同他們之間距離的平方成反比。
月亮和太陽對地球的引力，在陸地和海洋兩部分的任何一點上都是一樣的。但是，由於陸地地麵是固體的，引力帶來的表麵變化不容易看出來，而海水是流動的液體，在引力的作用下，它會向吸引它的方向湧流，所以形成明顯的漲落變化。
太陽雖然比月亮大得多，可是它和地球之間的距離畢竟太遠了，所以月亮對海水的吸引力要比太陽大得多。海水漲落的主要動力是月亮的引力。
地球上，麵對月亮的這一麵接受月亮的引力，引力的方向是指向月亮中心的。而背著一麵，則產生了相應的變化，使得麵對月亮或背著月亮的地球兩側的海洋水位升高，出現漲潮。與此同時，位於兩個高潮之間部位的海水，由於向漲潮的地方湧去，會出現落潮。
地球在不停地自轉，對某一個地方來說，每天都要麵向月亮一次和背向月亮一次，所以一般來說，要出現兩次漲潮和兩次落潮。
太陽對海水的引力雖然小，可是也有一定的影響。主要由於月亮的引力而引起的潮汐現象，因為太陽引力的參與，太陽引力和月亮引力共同發揮作用，就使得海水的漲落過程變得複雜了。
農曆每月初一或十五的時候，地球和月亮、太陽幾乎在同一條直線上，日、月引力之和使海水漲落的幅度較大，叫大潮；而當農曆初八和二十三的時候，地球、月亮、太陽三者之間的相對位置差不多成了直角形，月亮的引力要被太陽的引力抵消一部分，所以海水漲落的幅度比較小，叫小潮。
漲潮落潮的次數，潮的大小，還要受海岸地形、氣候等各種因素的影響。所以有的地方一天有兩次漲潮，兩次落潮；有的地方隻有一次漲潮，一次落潮；前者叫半日潮；後者叫全日潮。還有的地方潮水漲落情況要更複雜一些。如果兩個相鄰的高潮之間和相鄰的低潮之間，時間不均等，這叫做混合潮。
浙江省杭州灣的錢塘江潮就是由於受海岸地形的影響而形成的一種特殊類型的湧潮。錢塘江口寬100千米，而江道河麵僅寬四五千米，呈喇叭口狀。漲潮時，海水沿河而上。受兩岸漸狹的江岸束縛，形成湧潮。河口底部因泥沙沉積而隆起形成的“沙堤”，更激起潮水上湧，形成雄踞江麵的一道水牆，怒浪排空，如萬馬奔騰，場麵十分壯觀。
人們認識了海水按一定時間漲落的規律，就可以利用潮汐的能量，修建電站，提供無汙染的能源。世界上規模最大的潮汐電站修建在法國朗斯河上。這個潮汐電站於1961年開始建設，1967年竣工，發電能力24萬千瓦。我國在山東省乳山縣也成功地修建了實驗性的潮汐電站。
無風三尺浪之謎
“無風三尺浪”是人們對海洋的描繪。這不是同“無風不起浪”有矛盾了嗎？不，在廣闊的海洋上，即使在無風的日子裏，大海也還在那裏波動著。
這是什麼道理呢？原來，風雖然停了，大海的波浪還不會馬上消失。何況，別處海域的風浪也會傳播開來，波及到無風的海麵，“風停浪不停，無風浪也行”。這種波浪叫湧浪，又叫長浪。
比起風浪來，湧浪一起一落的時間長，波峰間的距離大，波形又圓又長，較有規則，波速很大，能日行千裏，遠渡重洋。西印度群島小安得列斯群島的居民常常會發現高達6米多的激浪拍打岸邊，時間長達連續兩天或更長的時間。奇怪的是，這時加勒比海並沒有什麼風暴，這真是個無法解開的謎。後來，科學家經過長期觀察和研究，發現這是來自大西洋中緯地區傳來的風暴湧浪。
颶風和台風會掀起湧浪。狂風會造成海水湧積，同時風暴的低氣壓區海域海麵受了壓力影響，海水也會暫時上升。當台風風速同潮水波浪的推進速度接近時，會產生共振作用，推波助瀾，把湧浪越堆越高。當大湧浪傳到近海岸時，由於岸邊水淺，波浪底部受海底的摩擦，波峰比波穀傳播得快些，波峰向前彎曲、倒卷，水位猛烈上升，甚至衝上海岸席卷岸邊的建築物和船隻，造成災難。
海上風暴所引起的巨浪，傳到風力平靜或風向多變的海域時，因受空氣的阻力影響，波高減低，波長變長，這種波浪的傳播速度比風暴中心的移動速度快得多。如果說風浪可以追趕軍艦的話，那麼，湧浪就可以同快艇賽跑了。因此，湧浪總是跑在風暴前頭，人們看到湧浪，就知道風暴快來啦。“無風來長浪，不久狂風降”，“靜海浪頭起，漁船速回避”，這是我國沿海漁民的諺語，也是觀天測海經驗的概括。
海底火山爆發和地震引起的湧浪，傳播的速度更快了。1960年5月23日，日本群島東岸一片平靜安謐的景象，當時已得到智利地震的有關資料，不少人淡然置之。誰知20個小時後，排山倒海般的湧浪，遠涉重洋到達夏威夷群島、菲律賓群島和新西蘭。日本群島海岸在湧浪襲擊下，有1000多戶房屋被卷走，2億公頃土地被淹沒，甚至漁船被掀到了岸上。遠離智利16000千米的勘察加半島以東海麵，也掀起了洶湧的浪濤。
原來，這是智利地震引起的海嘯湧浪。它以時速800千米橫渡太平洋，來到這些地方。1960年5到6月間，智利沿海海底發生了200多次大大小小的地震，5月22日下午6時許（格林威治標準時間），爆發了新的強烈地震，波及15萬平方千米的地區，一些島嶼和城市消失了，全國2萬多的人口受到影響，地震又引起海嘯，智利沿岸500多千米範圍內，湧浪高10米，最高達25米，使南部320千米長的海岸沉浸於海洋之中。
為了同風浪和湧浪作鬥爭，人們設計了水翼船、氣墊船、雙體船、豎立船等，以減少海浪對船體的影響。人們還利用浮標、飛機、衛星等來觀測海浪，作出預報，供船隻在海上選擇適當的航線和航速。
海流之謎
1856年，一艘在大西洋上航行的雙桅帆船遇到了一場特大風暴，帆船被巨浪打壞，在洶湧的海麵上掙紮了一番以後，被漂到比斯開灣的平靜岸邊，拋錨停泊。水手們利用停航的空隙上岸打獵遊玩。回船時，海上又刮起了一陣大風，海麵重新動蕩起來。為了帆船的安全，水手們在海灘上鏟運海沙壓艙。鏟運了一陣，突然一名水手發現沙層中有一顆黑色的圓球，水手們十分驚奇。大家圍攏過來，一看，圓球外表塗滿了瀝青，再剝開來，原來是一顆椰子殼。好奇怪呀！這裏是一片荒灘，沒有任何樹木，更看不到椰子樹。那麼是誰帶來的呢？大家疑惑著。還是一位年長的水手有主意：“劈開看看。”於是，另一位水手飛快地從船上拿來斧頭，劈開一看，“哇！有一卷書。”水手們齊聲喊起來。
“書？！”水手們又驚奇了。
“是的，一卷書！”
再仔細一看，原來是一卷羊皮紙，上麵寫滿古體字。經過一番翻譯，才知道這是1498年意大利航海家哥倫布在第二次西航途中給西班牙國王和王後的一封信。信中報告了與他同行的一艘帆船沉了，另一艘帆船的船員不服從他的命令，反叛了。這份重要報告沒有能夠送到國王手裏，倒是漂到這個荒涼的海灘上，沉睡了358年！
是哪一位“綠衣使者”把這封信送到這海灘上來的呢？
是跳躍不停的海浪，還是漲落的潮流？都不是。它是海洋中的“河流”——海流帶來的。
長期與海洋打交道的海員和漁民都知道海洋中有海流存在，它們像陸地上的河流，日複一日沿著比較固定的路線流動著。隻是河流兩岸是陸地，河岸就像是固定的目標可做比照，一望就知道河流是在流動著，海流兩邊仍然是海水，肉眼很難把它分辨出來，因而在很長一段時間裏，海流沒有被人們發現。隻是在遠洋航海開展以後，人們才得到點滴的資料和對海流的某些粗淺而片麵的認識，其中還夾雜了不少神話般的傳說。
人們為了認識海流，從18世紀末期起，便開始利用一種叫漂流瓶的進行對海流的觀測。在這種漂流瓶裏裝有一封信，信上寫了該瓶的投放者、投放的時間和地點等，並要求拾到者向投放者報告拾到的時間和地點。1899年，人們在阿拉斯外海投放的漂流瓶，經過6年的漂流，流到與它相距4000多千米的冰島沿岸。它告訴人們，海水平均每天流過28千米。1962年6月，人們又在澳大利亞的佩思附近的海域投放了一批漂流瓶，5年後，其中一些漂流瓶漂到了美國佛羅裏達州的邁阿密。科學家估計，這些瓶子是從佩思經印度洋過好望角，沿非洲北上，橫渡了大西洋。行程約14000千米，平均每小時流過0．37千米。100多年來，人們總共投放了約15萬個漂流瓶，進行著海流的觀測研究，從而知道了整個海洋中約有32條海流，其中最大的海流，寬數百千米，長上萬千米，規模非常巨大。它們把熱帶高溫的海水帶向寒帶水域，又把寒帶海域的冷水帶向熱帶。就在它們運動中，不斷影響著沿途的氣候。船員們也就利用這種海流流動的本領進行送信件、遞情報，漁民們還利用它測報魚群的動向，配合漁船捕魚呢。