第二章海洋謎底3(1 / 3)

第二章海洋謎底4

厄爾尼諾之謎

在智利北端與秘魯交界的阿裏卡附近的海域,當隨著低溫的上升流舉家遷徙而來的冷水性魚類,在這裏盡情地覓食,自由地嬉戲,繁衍生息時,一場災難突然降臨了。

一個“不速之客”闖進這裏,頃刻間,冷水性浮遊生物幾乎全都喪失性命,絕大部分的鯉魚成批成批地死亡,許許多多的海鳥因喪失食物而餓死……不到幾天,海麵布滿了魚類和海鳥的屍體。它們腐爛後,分解產生了大量硫化氫,造成海水腥臭異常,並且迅速變成黑色。行駛到這裏的航船的船殼,甚至海岸礁石,都被染成了黑色,像塗了一層黑色油漆。.硫化氫與海霧相結合,隨風飄蕩,給秘魯首都利馬外港卡亞俄的房屋和汽車也染上了黑色。因此,當地人戲稱黑色的海水和黑色的霧氣為“卡亞俄油漆匠”。至今,航行到卡亞俄一帶沿海,就會發現這裏的海水與別的地方海水顏色不一樣,簡直像一鍋醬油湯。

大量魚類和海鳥的死亡,使秘魯漁業產量急劇下降;以齦魚為原料的魚粉加工廠被迫停工,工人失業;鳥糞工業也受到嚴重的損失。

是誰製造了這場災難?原來是一支小小的暖流,人們管它叫“厄爾尼諾”。

“厄爾尼諾”是西班牙語,意譯為“耶穌之子”或“聖嬰”。盡管它的名字挺美,可行為卻醜惡,在人們的眼裏,它是一個專門製造惡作劇的“壞小子”。每當它光臨一次秘魯西部漁場,就把災難帶給海洋生靈。最可怕的災難大都發生在耶穌基督聖誕12月25日前後。因此,秘魯人便把這種自然現象稱為厄爾尼諾。

厄爾尼諾的老家在太平洋東部赤道海域,那裏終年溫暖,水溫較高。赤道逆流本來自西向東較穩定地流動著。可偏偏在某些時候,這支赤道逆流也分叉,其中一部分海水沿著厄瓜多爾海岸南下,穿過赤道,向南流動,就闖入了秘魯漁場,使這裏的海水溫度驟然升高3℃~5℃,有時高達8℃,給許許多多冷水性魚類帶來巨大災難。

厄爾尼諾原本是秘魯海域局部地區的“專利”。有資料說,在秘魯,厄爾尼諾就是表示“暖水南侵”的意思。後來,科學家發現。厄爾尼諾不僅給秘魯的海洋生物帶來災難,而且它還影響全球氣候,使地球發起“瘧疾”。它曾使幹旱地區突然暴雨成災,又使雨量充沛的地方久旱無雨,它使寒冬臘月溫暖如春,又讓炎熱季節低溫寒冷。

20世紀強度最大的厄爾尼諾發生在1982~1983年。這次厄爾尼諾來臨時,東太平洋赤道水溫一下子升高了6℃,世界上許多國家氣候意外反常,遭受了幾個世紀以來少有的自然災害的侵襲。津巴布韋60%的地區有旱情,玉米減產2/3,50萬頭牛因幹旱而死亡或提前遭屠宰。

素以風和日麗著稱的瑞士,1982年春季卻陰雲密布,寒風颶颶,時而大雨傾盆。5月上半月的雨量為46年間所罕見。

1982年11月起,連續數周的暴雨給厄瓜多爾等地帶來了百年未遇的洪水。

總之,那次厄爾尼諾共造成近百億美元的經濟損失,1300多人在厄爾尼諾引發的自然災害中喪生。

1997年4~5月開始的厄爾尼諾,其嚴重程度不亞於80年代初的那次給世界一些地方帶來的災難。

1997年1月下旬,加拿大馬尼托巴省南部地區遭受了70年未遇的特大洪水,方圓2000多平方千米的農田和村鎮成為澤國,2.5萬人流離失所。

9月14~16日;風速達每小時158千米的“奧利娃”台風襲擊了日本南部的九州島,造成4人死亡,數萬人被迫轉移,全國有500多所房屋被淹。

據世界糧農組織統計,由於東南亞、加勒比海和南美等地區受厄爾尼諾的影響,糧食總產量比1996年下降15%。麵臨饑荒威脅的國家增加到29個,其中18個在非洲,亞洲和東歐各5個,拉美1個。

據統計,20世紀共發生了12次大的厄爾尼諾事件,它們分別發生在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。

從以上統計看,進入90年代以來,厄爾尼諾頻繁出現,間隔時間越來越短。

厄爾尼諾暖流是怎樣產生的呢?盡管各國學者進行了廣泛的研究,但仍沒有完全搞清它產生的機理,未能破譯它的“密碼”。

有人認為,它是由於東南信風異常弱化,熱帶輻聚向南移動,越過赤道而形成的。還有人認為,它是由於循環流減弱的結果。在一個較長的時期內,平行於海岸的風量減弱,從而上升流也減弱、甚至停止。於是,厄爾尼諾暖流便乘虛而入。

也有人認為,控製厄爾尼諾暖流的氣象因子,使太平洋信風的輕微波動。由於東太平洋熱帶暖水團的大量堆積,南風消失,溫暖的熱帶水覆蓋於秘魯海流的冷水上麵,因而產生了厄爾尼諾暖流。

美國地球物理學家丹尼爾·沃克卻提出,厄爾尼諾的主要驅動力是從太平洋海底的結構板塊間噴發出來的熾熱的熔岩。它們加熱了熔岩上部的海水,使其溫度升高足以影響海洋表層溫度,並由此引發了厄爾尼諾現象。

中國國家海洋局第一海洋研究所王永吉研究員和呂厚遠副研究員,近年來對海洋調查的大量資料進行分析研究發現,太陽、月亮和地球三者之間的位置與厄爾尼諾息息相關。他們認為,地球自轉速度減慢和東太平洋海溫增高同步發生。在地球自轉減慢的1968~1969年、1972~1973年和1975~1976年,赤道表層東向海流出現峰值。而地球自轉速率變化對海洋、大氣的影響,主要發生在低緯度地區。當地球自轉速率大幅度持續減慢的時候,使赤道附近的海水(大氣)獲得較多的東向角運動量,引起赤道洋流減弱以致出現大量的東向赤道洋流,致使厄瓜多爾和秘魯沿岸湧升的冷水難以向赤道擴散,從而使東太平洋暖水積聚,海水溫度增高,於是厄爾尼諾發生。

兩位研究員在研究中還發現,赤道上空,月亮離地球距離變化存在4.425年周期。也就是每年的1月3日或1月4日(聖誕節後幾天),是月亮離地球的最近點。而太陽、月亮、地球相對運動,每隔4.425年,這個最近點又出現一次。每逢此時,天文引潮力顯著增加,進而影響地球自轉速度減慢,赤道附近的海水獲得較多的東向角運動量,同時引起赤道洋流減弱而出現大量的向東方向流動的赤道洋流,導致東太平洋暖水積聚,厄爾尼諾形成。

總之,目前世界一些主要國家投入大量人力物力,對厄爾尼諾進行研究。相信有一天,厄爾尼諾生成的“密碼”終會被破譯,人們就可以防患於未然。

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。

波羅的海是歐洲北部的內海,它的四周差不多都被陸地所環繞,隻有西部通過厄勒海峽,卡特加特海峽和斯卡洛拉克海峽等與北海相通。

波羅的海是北歐重要的航道,它通過北海—波羅的海運河與白海相通,通過列寧伏爾加河—波羅的海水路與伏爾加河相連,沿岸較大的港口有聖彼得堡、斯德哥爾摩、羅斯托克等。但其北部和東部海域每年通常有一段不利於航運的冰封期。

太平洋成因之謎

太平洋是當代地球上最大的構造單元,而在海底擴張和板塊構造說中的古太平洋,則更是前所未有的巨大。與後來的大西洋、印度洋和北冰洋相比,它有著許多特有的、與眾不同的演化史,如環太平洋的地震火山帶,廣泛發育的島弧—海溝係,大洋兩岸地質構造曆史的顯著差異……這就使許多人相信太平洋可能有著它自己與眾不同的成因。如果像海底擴張論所講的那樣,大西洋、印度洋和北冰洋都是由於海底擴張的原因由古太平洋孕育而成,那麼,作為母親的古太平洋成因又該如何解釋呢?

長期以來,科學家們提出過許多關於太平洋成因的假說,其中最引人注目的是19世紀中葉,喬治·達爾文(1879年)提出的“月球分出說”。

達爾文認為:地球的早期處在半熔融狀態,其自轉速度比現在快得多;同時在太陽引力作用下會發生潮汐。如果潮汐的振動周期與地球的固有振動周期相同,便會發生共振現象,使振幅越來越大,最終有可能引起局部破裂,使部分物體飛離地球,成為月球,而留下的凹坑遂發展成為太平洋。

由於月球的密度(3.341克/立方厘米)與地球淺部物質的密度(包括地幔頂部橄欖岩層在內的岩石圖的平均密度為3.2~3.3克/立方厘米)近似,而且人們也確實觀測到,地球的自轉速度有愈早愈快的現象,這就使喬治·達爾文的“分出說”獲得了許多人的支持。

然而,上些研究者卻指出,要使地球上的物體飛出去,地球的自轉速度應該非常快,亦即一晝夜的時間不得大於1小時25分。難道地球早期有過如此快的旋轉速度嗎?這顯然很難令人相信。再者,如果月球確是從地球飛離出去的,那麼月球的運行軌道應在地球的赤道麵上,事實卻不是如此。還有,月球岩石大多具有古老得多的年齡值(40~45.5億年),而地球上已找到的最古老的岩石僅38億年,這顯然也與飛出說相矛盾。

20世紀50~60年代以來,由於天體地質研究的進展,人們發現,地球的近鄰——月球、火星、金星、水星等——均廣泛發現有隕石撞擊坑,有的規模相當巨大。這不能不使人們想到,地球也有可能遭受到同樣的撞擊作用。1955年,法國人狄摩契爾最先提出,太平洋可能是由前阿爾卑斯的流星撞擊而成的。他還認為這顆流星可能原是地球的衛星,直徑幾乎為月球的兩倍。此後,還有一些人提出了類似的觀點。可惜多屬臆測,沒能提出足夠的證據。

近年,我國學者在研究了月球等類地天體的地質特征後,對比月球上凹陷的五海,進一步論證了太平洋係撞擊形成的可能性。

月海,是月球早期小天體猛烈轟擊形成的近於圓形的窪地,其底部有稍後噴溢的暗色熔岩物質(月海玄武岩)所充填。這一點已被現代科學的考察所證實。月球上最大的月海——風暴洋麵積達500萬平方千米。中國學者認為太平洋與月海具有如下的共同特征:

月海在月球上的分布是不均勻的,集中在月球正麵的北半球,太平洋也偏隅於地球一方,這反映了早期撞擊作用的隨機性。

月海具有圓形的外廓,並比月陸平均低2~3千米;太平洋也大致呈圓形,比大陸平均低3~4千米。

地球的大陸由年代較老、密度較小的矽鋁質岩石構成,而海洋則由年代較近、密度較大的玄武質岩石組成;月球也是這樣,月海也由年齡較小的玄武岩組成。

地球上的大陸地殼厚度較大,介於30~50千米,洋殼較薄,一般為5~15千米;月球也有類似情況,月陸殼一般厚40~60千米,月海殼則一般小於20千米。

重力測量證明,月海具有明顯的正異常。太平洋的情況比較複雜,但比周圍大陸也具有較高的重力值。

月海周圍有山鏈環繞,而太平洋周圍也有山鏈。

在太平洋底發現有邊緣和中央海嶺,而在一些較大的月海中也同樣可見有堤形的隆起,分布於月海中央和邊緣。

太平洋東部具有以島弧、邊緣海組成的,從洋殼過渡為陸殼的過渡區,在一些月海邊緣也可見有所謂“類月海”的過渡區。

這種比較說明,太平洋是在地球早期形成時的巨大撞擊盆地。一部分學者認為:

地球上的海洋形成於早期的地球大致上達到了現在的質量時。這時,地球具有強大的引力吸引周圍的固體物質,致使周圍的一些固態物質以極高的速度(11.2米/秒)撞向地球。如此劇烈的碰撞必然會產生極高的溫度。這種溫度估計可達10萬℃,因而足以使碰撞物體本身和地球表麵碰撞區的物質完全汽化。碰撞以後,地球表麵由此而形成的熱點很快會冷卻下來,留下一個坑陷區。過一段時間,接踵而來的碰撞又會造成另一些熱點和坑陷。這其中最大的一個,就成了後來的古太平洋洋盆。

然而,這仍然隻是一個推論。因為在漫長的地史時期中,太平洋盆地已經曆了多次的劇變,原來的古洋盆麵目不複存在,在這種情況下,要真正弄清古太平洋的來源,還有大量的驗證工作要做。

太平洋真的會關閉嗎

太平洋是世界上最大的海洋,占全球總麵積的32%,全球海洋總麵積的46%,它比世界全部陸地的麵積還要大。包括邊緣海和海灣在內,太平洋的麵積約1.797億平方千米,容積為7237億立方千米,平均深度為4028米。按順時針方向,太平洋與南極洲、澳大利亞、印度尼西亞群島、馬來半島、中國、西伯利亞、北美洲和南美洲接界。

太平洋西南界的劃分問題尚有爭議。大多數學者認為,太平洋的西南界線,應從馬六甲海峽開始,沿著新加坡的子午線向東,經過蘇門答臘、爪哇、羅地島、帝汶島,與澳大利亞會合。這樣就把帝汶海、阿拉弗拉海和卡奔塔裏灣也算入太平洋內。有一些學者則不同意這種劃法,他們認為,應該把這些水域的一部分或全部,劃歸印度洋。對沿澳大利亞東海岸到巴士海峽路邊界線,也有兩種劃法。有些權威學者把界線劃在巴上海峽的西麵,另一種意見則主張把界線劃在海峽的東麵。

太平洋西部邊界位於塔斯馬尼亞島的下方,東經14度線上。東部邊界與西部邊界相似,一般認為,在合思角和南極半島之間的最短距離線上。但有些人主張把界線劃在斯科舍島周圍,按照這種劃法,斯科合海應包括在太平洋內,而不是大西洋內。

雖然有些人喜歡用橫跨白令海峽西北端的東西線為界,但太平洋北部邊界通常在白令海峽北極圈的緯度上。南麵的邊界是南極洲,除非把南大洋也劃出是一個獨立的大洋。如果是這種情況,邊界線在南緯55度上,另一種人的意見是在南緯60度上。

太平洋是最古老的海洋,5億年前,地球就是由以太平洋為中心的一片古海洋和以非洲、南美、澳大利亞、印度洋和南大西洋合成的一塊古大陸組成的。今天歐亞大陸的大部分當時全是海洋。此後,太平洋逐漸收縮,伴隨的是大西洋的不斷擴張。自三疊紀(距今2.3~1.9億年)以來,大西洋從無到有,不斷擴大其領域;而太平洋卻節節“敗退”,地盤越來越小。目前,大地測量專家們測量到,北美洲板塊和歐亞板塊正以每年約1.9厘米的速度向北漂移。也就是說,大西洋仍在逐年變寬,而大西洋隔壁的太平洋仍在逐年變窄。由於澳大利亞向北移動,印度洋海盆也在擴大。不加誇張地說,由於這些大陸板塊的蠶食,太平洋海盆正以每年9厘米的速度消失。正是由於周圍壓力的結果,太平洋海盆的邊緣地帶成為著名的“太平洋火環”,有比世界其他地區更多的火山和地震。海盆底還有大約1000座海山,比其他所有大洋海山的總和還多。這就不難理解,為什麼早期的探險者們,如達爾文和費希爾等都會產生這樣一個想法:月球是從太平洋海盆中分裂出去的,從而給地球表麵留下一個巨大的田地——太平洋。

前些年,地質學家們普遍有一種看法,由於大西洋的麵積不斷增大,太平洋將來很可能會被迫關閉。當然,這種事態應該發生在1~2億年之後。屆時,美洲西岸會與亞洲東岸相對接,而後兩個板塊發生碰撞,在板塊中間抬升起一條比喜馬拉雅更加雄偉的山脈。不用說,那時的中國將會失去海洋,變成一個地地道道的內陸國家。