首页 > 出版书 >海底世界未解之谜

海底世界未解之谜

海底世界未解之谜  

第一章 大海的疑问

海洋是怎样形成的
地球形成假说
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。从地球深处迸发出的熔
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
渐的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。
月亮形成假说
由于太阳的引力作用和地球的高速自转,使部分地块分出了地球,被甩
出的地块在地球引力的作用下,绕着地球不停地旋转,后来便成为我们夜晚
常能看到的月亮。月球被甩出后,在地球上留下了一个大窟窿,逐渐演变成
今天的海洋。
这种假说遭到了许多科学家的反对。有人曾计算过,要使地球上的物体
飞离,其自转速度应是目前地球自转速度的17倍,也就是说一昼夜不得长于
1小时25分,这显然是难以令人置信的。还有的人认为,若月球从地球上飞
出,则月球的运行轨道应在地球赤道的上空,而事实上却不是这样。


4
陨星说
太平洋是由另一颗地球的星球坠落地面造成的。这颗星球冲开了大陆的硅
铝层外壳,而形成巨大的陨石谷,它还可能深入地球内核,引发地球的强烈膨
胀与收缩,其结果不仅形成了太平洋,而且使其他陆壳也破裂张开,形成了大
西洋等大洋。随着宇航科学的发展,这个学说的研究又重新兴盛起来了。然
而,人们还是特别怀疑偶然的碰撞是否能形成占地球表面积1/3的巨大太平洋
盆地。因为,无论是地球上还是月球上的陨石坑,其规模都是很小的。
大陆漂移学说
地球上原先有一块庞大的原始陆地被广袤的海洋所围绕。后来,这块大
陆分裂开,像浮在水上的冰块,不断漂移,越漂越远。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,印度洋诞生了。还有
两块较小的陆地离开了亚洲和非洲,向南漂去,这就是澳大利亚和南极洲。
随着大西洋和印度洋的诞生,原来的海洋缩小了,变成了今天的太平洋。
海底扩张说
洋底地壳有一个不断形成的过程,地幔里的物质不断从大洋中脊上的裂
谷里涌出,冷凝和充填在中脊的断裂处,从而形成新的洋底。新海底不断扩


5
张,把年老的海底向两侧排
挤,当被挤到海沟区时,它
们便沉入地幔。据计算,海
底扩张速度每年有几厘米,
最快每年可达0.16米。这就使
得海底每隔3亿至4亿年便更
新一次。这些被深海钻探资
料所证实,也可从洋脊两侧
岩石的磁性上得到证明。
板块构造说
全球岩石圈不是整体一
块,而是由亚欧板块、美洲
板块、非洲板块、太平洋板
块、澳洲板块和南极洲板块
六大板块组成。这些板块很
像漂浮在地幔上的木筏,这
些板块在不断地进行相对的
水平运动,当大洋板块向大
陆板块运动时,板块的边沿
便向下俯冲进入地幔;地幔把俯冲进来的地壳加温、加压和熔化,再运向大
洋海岭的底部,然后再上升出来。这恰恰与“海底扩张说”相吻合,在地幔
的相对运动中大陆确实被漂移了,经过很长的一段时间,形成了今天地球上
海陆分布的面貌。
趣味小阅读
多数学者认为,在地球形成后的最初几亿年里,由于地壳较薄,
加上小天体不断轰击地球表面,地幔里的熔融岩浆易于上涌喷出,随同
岩浆喷出的还有大量的水蒸气、二氧化碳,这些气体上升到空中形成云
层,产生降雨。经过很长时间的降雨,地壳低洼处形成了最原始的海
洋。经过水量和盐分的逐渐增加,原始的海洋才逐渐形成如今的海洋。


6
海水为什么是咸的
海水的含盐量
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。
海水是如何变咸的
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。


7
与此同时,海中水分不断蒸发,这使
盐的浓度越来越大。当然,这个过程是很
漫长的。
海洋会不会越来越咸
其实不然,因为海洋也有释放盐分和
把盐分归还陆地的绝招。当海洋中的可溶
性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。
名称:海水
成分:各种盐分
来源:岩浆冷却过程形成
体积:约13.5亿立方千米
作用:液体矿藏、气候调节
海洋小百科


8
海水中的成分
海水是一种非常复杂的多组分水溶液。海水中各种元素都以一定的物理
化学形态存在。在海水中铜的存在形式较为复杂,大部分是有机络合物形式
存在的。在自由离子中仅有一小部分以二价正离子形式存在,大部分都是以
负离子络合物出现。所以自由铜离子仅占全部溶解铜的一小部分。海水中有
含量极为丰富的钠,但其化学行为非常简单,它几乎全部以钠离子的形式存
在。
海水中的溶解有机物十分复杂,主要是一种叫做“海洋腐殖质”的物
质,它的性质与土壤中植被分解生成的腐殖酸和富敏酸类似。海洋腐殖质的
分子结构还没有完全确定,但是它与金属能形成强络合物。
海水中的成分可以划分为五类:
一是主要成分,就是大量元素,又称常量元素。指海水中浓度每千克海
水中含量在1毫克以上的元素。属于此类的有钠、钾、钙、镁、锶五种阳离
子和氯离子、硫酸根离子、溴离子、碳酸根或碳酸氢根离子、氟离子阴离子
等五种阴离子,还有以分子形式存在的硼酸,其总和占海水盐分的99.9%。
所以称为主要成分。
由于这些成分在海水中的含量较大,各成分的浓度比例近似恒定,生物


9
活动和总盐度变化对其影响都不大,所以称为保守元素。
海水中的硅元素含量有时也大于1毫克/千克,但是由于其浓度受生物活
动影响较大,性质不稳定,属于非保守元素,因此讨论主要成分时不包括硅
元素。
二是溶于海水的气体成分,如氧、氮及惰性气体等。
三是营养元素,就是营养盐和生源要素:主要是与海洋植物生长有关的
要素,通常是指氮、磷及硅等。这些要素在海水中的含量经常受到植物活动
的影响,其含量很低时,会限制植物的正常生长,所以这些要素对生物有重
要意义。
四是微量元素。它们在海水中的含量很低,但又不属于营养元素。
五是海水中的有机物质,如氨基酸、腐殖质、叶绿素等。
海水是天外来水吗
地球可称为一个水球,在它的表面,有大约3/4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


10


11
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,这些水汽便是从
地球深部释放出来的“初生
水”。
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,陨冰因摩擦
生热转化成彗星水。
我国学者提出“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。
趣味小阅读
海水是盐的“故乡”,海水中含有各种盐类,其中90%左右是氯化
钠,也就是食盐。另外还含有氯化镁、硫酸镁、碳酸镁及含钾、碘、
钠、溴等各种元素的其他盐类。由于海水含盐类比重很大,所以喝起来
就又咸又苦。


12
海岛是怎样形成的
什么是海岛
在茫茫的海洋上,碧波里涌出一片片陆地,人们称之为海岛。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。
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。它的形成有以下原因:
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,


13
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,都是这样
形成的。
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。
海蚀岛。它非常靠近大陆,两者高度一
致,仅中间隔着一道狭窄的海峡;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。
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凯亚火山就是夏威夷岛的主峰,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
名称:海岛
成因:地壳运动、火山喷
发等
数量:5万多个
面积:997万平方千米
分布:世界各大洲
海洋小百科


14
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。
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,1000
年才能长高36米,长到海水高
潮线就停止生长。大海几经沧
桑,或地壳上升,或海水下
降,珊瑚礁露出水面成了岛
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
分淹没于水下,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。
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


15
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孙河的河口岛,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。
趣味小阅读
海岛根据不同方面的属性有多种分类方法,如按形态可分为群岛、
列岛和岛;按离岸距离可分为陆连岛、沿岸岛、近岸岛和远岸岛;按所
处位置可分为河口岛、湾内岛、海内岛和海外岛;按面积大小可分为特
大岛、大岛、中岛和小岛,等等。


16
海岸线变动之谜
认识海岸线
海岸线是指海面与陆地接壤的分界线。世界海洋面积巨大,海岸曲折复
杂,岛屿星罗棋布,海岸线的精确计算是不可能的。海岸线从形态上看,有
的弯弯曲曲,有的却像条直线。而且,这些海岸线还在不断地发生着变化。
如我国的天津市,在公元前还是一片大海,那时海岸线在河北省的沧
县和天津西侧一带的连线上,经过2000多年的演化,海岸线向海洋推进了几
十千米。有时海岸线也会向陆地推进。仍以天津为例,在地质年代第四纪中
距今100万年左右,这里曾发生过两次海水入侵,当两次海水退出时,最远的
海岸线曾到达渤海湾中的庙岛群岛。但经过100万年的演化,现在的海岸线向
陆地推进了数百千米。


17
变动的幅度
距我们最近一次的大海退,海水在距
今大约70000年前开始下落,直到离现在两
三万年前,海面才退到最低点,持续时间达
四五万年之久。当时的海平面要比现在海平
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,由于我国东部的黄
海海底大部分露出水面,朝鲜、日本和我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;马六甲海峡和其他海峡的消失,使现在散布在海洋中的
其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米的海区都变成了陆地。
名称:海岸
成因:地壳运动、地质构
造等
组成:海滩、内滨、外
滨、近岸带
类型:上升、下沉、中性
和复式海岸
海洋小百科


18
科学根据
几年前,我国一艘轮船在离渤海海岸200多千米处作业,在那里的海
底打捞起一块没有被海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,有一段长约一米的象牙,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至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。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。要知道,
那些只能生活在淡水中的
鱼,是绝没有办法越过宽阔
的咸水的海洋游到另一个岛
上的。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都曾
经是彼此相连的。
海面大幅度升降的原因
海岸线发生如此巨大变
化的主要原因是地壳运动。
由于受地壳下降活动的影


19
响,引起海水的侵入或海水
的后退现象,造成了海岸线
的巨大变化。这种变化直至
今天也没有停止。有人测算
过,比较稳定的山东海岸,
纯粹由于地壳运动造成的垂
直上升,每年约1.8毫米,如
果再过10000年,海岸地壳就
可上升18米。到那时,海岸
线又会发生很大的变化。
其次,海岸线的变化
受冰川影响较大。在地球北
极和南极地区覆盖着数量巨
大的冰川,如果气温上升,
这些冰川融化,冰水流入大
海,那么海平面就会升高,
海岸线就会大大地向陆地推
进;相反,如果气温相对下
降,冰川扩展加厚,海平面
就会渐趋降低,海岸线就会向海洋推进。
再次,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。
趣味小阅读
海面升降是海水面因受气候、引潮力、风、海底火山喷发和地震、
构造运动等因素影响而引起的海水位上升和下降。其中最主要的是海水
本身容量的增多和减少与海洋底部地壳的上升和下降所引起的海水面变
化。如海水量净增时引起海进;海水量净减时引起海退等。


20
海底为何有平顶山
平顶山简述
海底平顶山,又叫“盖奥特”,在太平洋的中部至西部,即夏威夷群
岛、加罗林群岛、马绍尔群岛和斐济群岛一带的深海底,平顶海山的顶部异
常平坦,这是为什么呢?
从平顶山的顶部打捞到呈圆形的玄武岩块,表明它们是火山的原有形
状。因而,有人认为它们可能是一座海底火山,顶部是火山口,被火山灰等
物质填平了,所以呈现平顶。
发现过程
海底山有圆顶,也有平顶。平顶山的山头好像是被什么力量削去的。以
前,人们也不知道海底还有这种平顶的山。第二次世界大战期间,为了适应
海战的要求,需要摸清海底的情况,便于军舰潜艇活动。


21
美国科学家普林顿大学教授赫斯当时在“约翰逊号”任船长,接受了美
国军方的命令,负责调查太平洋洋底的情况。他带领全舰官兵,利用回声测
深仪,对太平洋海底进行了普遍的调查。在这里,赫斯发现了数量众多的海
底山,它们或是孤立的山峰,或是山峰群,大多数成队列式排列着。这是由
于裂谷缝隙中喷溢而出的火山熔岩形成的,这是人类首次发现海底平顶山。
相关观点
美国学者德利提出,海底火山不一定发生过上升和下沉,而是在天气
寒冷的冰川时期,海平面大幅度下降,使海底火山的顶部出露海面被风浪削
去。但天气能否冷到使海面下降几百米以至2000米,目前还没有找到可靠的
证据。况且,有些平顶海山的顶部宽达40至55千米,说它是被风浪削平的似
乎难以使人相信,因此还有待于科学家做进一步的研究。
趣味小阅读
“平顶海山”除太平洋外,大西洋和印度洋中也存在,它们或是
孤耸于海底,或是成群出现。平坦的顶部为圆形或椭圆形,直径一般从
几百米至30千米,顶部离海面最浅为400米,最深2000米,平均为1300
米。


22
狂风可以掀起涌浪吗
什么是涌浪
“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,落的时间
名称:涌浪
成因:吹过的风、飓风、
海底火山等引起
特点:规则、整齐、波峰
较长
分布:各大海域
海洋小百科


23
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。
海上风暴引起的涌浪
海上风暴引起的涌浪,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


24
跑,涌浪总是跑在风暴前头。人们看到涌浪,就知道风暴快要来临。“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
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,两亿公顷土地被
淹没,甚至渔船被掀到岸上。远离智利16000千米的堪察加半岛以东海面,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至6月间,智利沿海海底共发生了200多次
大大小小的地震。
海面上升起的奇异水柱
1960年12月4日,“马尔模号”在地中海海域航行时,船长和船员们看到
一个奇特的、好像白色积云的柱状体,从海面垂直升起,但几秒钟就消失


25
了。几秒钟后,它再次出现。于是
船员们用望远镜观察,发现它是一
个有着很规则周期间隔的升入空中
的水柱,每次喷射的时间约持续7
秒钟左右,然后消失。2分20秒后
又重新出现,用六分仪测得水柱高
度为150.6米。
水柱是龙卷风引起的吗
这股奇特的水柱是怎样形成
的呢?科学界争论不休。有人认为
它是“海龙卷”。威力巨大的龙卷
风经过海面上空时,会从海洋中吸
起一股水柱,形成所谓的海龙卷。
但海龙卷应成漏斗状,这与船员们
观察到的情况不同。而且从有关的
气象资料来看,当时似乎无形成海
龙卷的条件。
于是,有人提出水柱的产生
是火山喷气作用的结果。其理由是地中海是一个有众多现代活火山的地区。
但在水柱产生的海域,却又没有发现火山活动的记录。而且“马尔模号”
的船员们在看到水柱时,也没听到任何爆炸的声音。如果确实是水下火山喷
发,周围的海域也不会如此平静。
趣味小阅读
涌浪与风浪相比,具有较规则的外形,排列比较整齐,波峰线较
长,波面较平滑,比较接近于正弦波的形状。涌浪在传播过程中,由于
空气阻力和海水的内摩擦作用,加上涌浪传播时波动能量被散布在越来
越大的区域内,所以随着传播距离的增加,在单位表面积的水柱内,涌
浪的能量和波高都不断减小。涌浪可以看做是由许多振幅不等、频率不
等、传播方向不同并具有随机初相位的正弦波的分量叠加而成。


26
海洋漩涡有多大威力
水量超过250条亚马孙河
在埃德加·爱伦坡的短篇小说《卷入大漩涡》中,描述了挪威海岸一个
悬崖边的强大的漩涡。涡的边缘,是一个巨大的发出微光的飞沫带。但是并
没有一个飞沫滑入令人恐怖的巨大漏斗的口中。
这个巨大漏斗的内部,在目力所及的范围内,是一个光滑的、闪光的
黑玉色水墙。这个巨大的水墙,以大约45度角向地平线倾斜。它在飞速地旋
转,速度快得使人感到目眩,并不停地摇摆,在空气中发出一种令人惊骇的
声响。这种声响半是尖叫,半是咆哮。
澳大利亚的海洋学家宣布,他们发现了一个如同爱伦坡在小说中所描
写的那样的一个巨大冷水漩涡,只是没有书中描写的那样陡峭或移动得那么


27
快。除此之外,几乎没有什么两样。这个
漩涡位于距悉尼96千米处,直径长达200千
米,深1000米。它正在剧烈旋转,产生的巨
大能量,将海平面几乎削低了一米,改变了
这个地区主要的洋流结构。它携带的水量,
超过了250条世界第一大河亚马孙河的水
量。
紊乱现象至今无人能解
暴风不太可能产生这样的影响,但是,
科学家迫切地需要知道,接下来会发生什么。因为在漩涡的背后,是一种海
流紊乱现象。这是当代最难以解答的科学难题之一。
在全世界都会看到海洋漩涡的身影,在自然界中它们是一种正常的现
象。当不同的水流相遇时便会产生漩涡,和它们的近亲空气漩涡以及太阳与
风的共同作用,这些海洋漩涡在影响天气的过程中,扮演了异常重要的角
色。它们将一个天气系统中的能量,转移到另一个天气系统中。
海洋漩涡主要受海洋的涨潮和退潮控制。此外,它们还遵循一些数学规
名称:海洋漩涡
成因:海水的温度、密度
差、压差、大风等
时间:一周或一月不等
分布:各大海域
海洋小百科


28
则,但并非所有的规则。科学家对这些海洋漩涡,只能进行部分预测。它们
是剧烈混乱产生的现象,但也展示出具有某种结构、节奏以及其他与秩序有
关的特征。海洋漩涡从不会重复自己,所以对它们的行为进行统计无法完全
解决问题。
漩涡现象无处不在
海洋漩涡,虽然不能被形容为自然界中一个反复无常的奇异现象,但是
像悉尼附近海域这么巨大的海洋漩涡,在不可预见的天气事件中,尤其是在
厄尔尼诺反常气候现象中,在秘鲁的大雨到堪萨斯的干旱中,都扮演着非常
重要的角色。
海洋漩涡是不同来源的水流交汇导致的,这些水流有各自不同的温度和
流速。当不同的水流撞击在一起时,会产生不可预见的后果。这种不可预知
性与二氧化碳和甲烷气体的排放导致的不稳定性有关。
这种不稳定性反过来导致了更加无法预测的水流的混合。收集到其中所
有的变量,并进行数学计算,令科学家大费脑筋。
他们正在努力弄清的一件事情是:如何理解海洋漩涡中,一致和非一致


29
运动之间的关系。这个关系,是如何预测漩涡中的一个关键性因素。
悉尼海洋大漩涡令人困惑的是它在不断改变。当你从一个视角或在一
个特定的时间段观察时,它似乎很平静,但当从另一个地方或其他时间观察
时,它又会变得非常狂暴。
如果它在太平洋底活动时,水面看起来似乎很平静,却会使巨轮发生晃
动。悉尼海洋大漩涡可能很快会丧失它的能量,巨大的海洋漩涡,通常会持
续大约一周时间,但有一些可能会持续一个月之久。它们不会停息下来,而
是通过将小漩涡吸入它们之中,使能量发生转移。
趣味小阅读
无独有偶,在挪威西海岸也有一个莫斯科埃大漩涡。那里有个名叫
沃尔的大岛和名叫莫斯科埃的小岛,海面上波涛汹涌,成千个转动的小
漩涡朝着向东的方向不断地滚动、扩展,最后形成直径两千米以上的汹
涌的大漩涡。


30
淡水区是怎样来的
淡水区的发现
古往今来,许多海上遇难者,都是由于没有淡水而丧生的。因而有了关
于海井的种种传说,希望航海者能从海井中喝到甘甜的淡水。而我们这里要
讲的是个实实在在的故事。
1489年,意大利出生的航海家哥伦布在第三次横渡大西洋的航行中,在
委内瑞拉的奥里诺科河口附近的海面上发现一块淡水区。
在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
去它的颜色与周围海水不一样,仿佛深蓝色布上染了一块圆圆的绿色;摸一
下,它的温度与周围的海水也不一样;捧起一汪尝尝,嗬,真清凉,还一点
儿也不咸。这可就怪了,在这汪洋大海之中,怎么会出现这样一口界限截然


31
分明的淡水井呢?
这一稀奇现象过了好
长时间才弄明白。原来,
这是陆地赠给海洋的礼
物。科学家研究发现,这
块奇特水域的海底是锅底
似的小盆地。盆地正中深
约40米,周围深度在15至
20米左右。盆地中央有个
水势极旺的淡水泉,不断
地向上喷涌着清如甘露的
泉水。
就像我国济南市大明
湖里的趵突泉一样,昼夜
不停,永不枯竭。而且,
这个淡水泉中涌出的水量
为每秒40立方米,比陆地
上最大的泉还要大得多。
这股泉水就这样在海中日
喷夜涌,出咸水而不染。
在风力流的影响下,
从泉眼斜着上升到海面,
形成了奇妙的海中“淡水
井”。淡水只有陆地上才
有,那么,海中怎么出了
淡水井呢?查来查去,找
到了淡水井的来路。原
来,是地下径流流入海
底,又从泉眼喷出。地下
径流难以数计,不难想
象,茫茫大海上也就绝不
止佛罗里达东海岸这一眼
淡水井。


32
淡水河形成的原因
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。
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。


33
我国东海海底的淡水井
2007年7月10日,驻河北省邯
郸市的我国煤炭地质总局第三水文
地质队,在我国东海嵊泗岛北部约
15千米处海底,首次成功打出淡水
井。经权威部门检测,水质达到饮
用水标准。
这次勘探采用的是小平台加驳
船联合完成勘探井施工。水样出来
后,有关部门立即组织科技人员加
紧进行室内资料分析整理工作,不
久就提交出我国首个海底淡水资源
勘察技术报告。这口淡水井于2007
年5月4日开工,5月10日完成直径
1.33米小口径探孔,深度213.30米,
进入基岩地层12.30米,至6月3日完
成第四含水层成井、洗井、抽水试
验工作。
科学研究
经我国地质科学院水文地质、环境地质研究所化验,这口井勘察到的第
二含水层内为淡水,每小时涌水量30.71立方米,氯离子含量为每升587.9毫
克,达到饮用水标准;第四含水层内为咸水,每小时涌水量119.29立方米,
氯离子含量为每升4826毫克,远好于海水。两层水均具有较高的利用价值。
趣味小阅读
在希腊东南面的爱琴海,海底有一处涌泉,一昼夜能流出100万立
方米淡水。海底淡水从何处来,各国科学家经过艰辛探索,提出了不少
理论,如渗透理论、凝聚理论、岩浆理论、沉降理论等,但到底是如何
来的,目前还没有定论。


34
红海为什么会扩张
红海
红海是印度洋的一个内陆海。它像印度
洋的一条巨大的臂膀,深深地插入非洲东北
部和阿拉伯半岛之间。在红海表层海水中繁
殖着一种海藻叫蓝绿藻。这种浮游生物死亡
以后,尸体就由蓝绿色变成红褐色。大量的
死亡藻漂浮在海面上,久而久之,海面就像
披上一件红色外衣。
同时,红海东西两侧狭窄的浅海中,
有不少红色的珊瑚礁。两岸的山岩也是赭红
名称:红海
类别:陆间海
面积:43.8万平方千米
特点:盐度最高的海
位置:东非大裂谷的北部
延伸
海洋小百科


35
色的,它们的衬托和辉映,使海水越发呈现出红褐的颜色。加上附近沙漠广
布,热风习习,红色的砂粒经常弥漫天空,掉入海水中把红海“染”得更红
了。红褐色的海水,使它赢得了“红海”的美称。
红海的含盐度
红海是世界上盐度最高的海域,盐度在3.6%至3.8%。红海含盐量高的主
要原因是这里地处亚热带、热带,气温高,海水蒸发量大,而且降水较小,
年平均降水量还不到200毫米。红海两岸没有大河流入,在通往大洋的水路
上,有石林及水下岩岭,大洋里稍淡的海水难以进来,红海中较咸的海水也


36
难以流出去。
科学家还在海底深处,发现了好几处大面积的热洞。大量岩浆沿着地壳
的裂隙涌到海底,岩浆加热了周围的岩石和海水,出现了深层海水的水温比
表层还高的奇特现象。热气腾腾的深层海水泛到海面加速了蒸发,使盐的浓
度越来越高。因此,红海的海水就比其他地方的海水咸多了。
红海之谜
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一米,也就是说,红海在7天中又扩大了一米。
红海是个奇特的海。它不仅在缓慢地扩张着,而且有几处水温特别高,
达50多度;红海海底又蕴藏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20世纪60年代才被人们逐渐揭开。海洋地质学家解释说,红
海之谜在于海底有着一系列热洞。正是热洞中不断涌出的地幔物质加热了海


37
水,生成了矿藏,推挤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,温度计因超
量程而熔化了。事后确认水温达1000摄氏度左右。
岩浆喷出之后,遇到冰冷的海水就会迅速凝结,进而形成鳞茎状的桃形
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。
红海会变成新大洋吗
红海是世界上最热、海水含盐度最高的海域。当然,也是充满神奇色彩
的海域。科学家们预言,红海将可能变成未来的大洋。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。
新大洋有可能把完整的非洲大陆分裂为东西两部分。


38
趣味小阅读
法国地质学家和海洋学家肖克罗内把海底扩张形象地比作可以两端
拉长的一块软糖,被越拉越薄的地方,成了中间低洼区,当拉力过大中
间部分就会最后破裂,而岩浆则从那里喷出,并把海底向两边推开。
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
述了非洲东非大断裂的情景。东非大断裂不断扩大,并且北部狭长的断裂带
已经形成为红海。
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。