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同样是海水,太平洋的水位却比大西洋高出50厘米,为何互不相融?

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如果飞到天空中俯瞰大地。你可以看到地球上各大板块,还能通过一些边界将它清晰地划分开来,但是大洋之间却不会。

然而如果将摄像头拉低,你又会看到,从巴拿马运河到南美洲南端有一条十分明显的分界线,一边是深蓝色一边是清晰的浅蓝色,这条分界线是如何出现的呢?

在之前,原先能够沟通太平洋与大西洋两大洋的只有德雷克海峡,但是在巴拿马运河开通之后,大西洋的海水和太平洋的海水就出现了融合交汇的情况,在船只从巴拿马运河驶过,横穿两大洋时,就能从巴拿马运河的河面上看到两大洋之间神奇的交汇情况。两片大洋水流的相遇,出现的不仅仅是颜色上的不同,甚至连海面的高度都有巨大的落差。

那究竟为何会出现这样的景象呢?两片海水都是液体,如果说它们的不相容是源于水的成分的不同,所以才造成的颜色上的差异。那么50厘米的高差又是如何而来的呢?

造成液面高低的原因主要是大洋的流向。由于地球在进行自西向东的运转,随着地球自身的运动,洋流的流向自然也会发生变化,在大西洋与太平洋的洋流交汇时,由于两边洋流的方向不一样。两处的洋流碰撞后,便会产生一定的高差。

另外,由于惯性的力量也会使得一边的洋流水面较高,而另外一边较低。我们可以用一个杯子来进行演示,将一个杯子装满水,然后朝一个方向推动。我们会看到顺着力的方向,一边的液面会高一些,而另外一边只会低一些,就像是海浪的形状,这便是惯性造成的海面高度差。

说完了大洋交汇处的高度差,接下来我们来谈一谈两条大洋为何不相融。

造成两边大洋不交融的主要原因,是由于两片大海的含盐量不同。太平洋降水量较高,雨量充足,而且是世界第一大洋,它的含盐量会相对来说比较少,颜色也较浅。

而大西洋由于日照强烈,降水量较少,而且水量蒸发速度快,所以大西洋的盐度较高。海水的颜色也相对而言会比较深一些。当然咯,两片海域之所以不相容,除了含盐量的不同,还有其他的因素在其中作祟。

首先海洋的组成,不仅仅是盐与水,还有其他的微生物与植物还有泥沙,这些都是造成海水成分不同的原因。

就比如在之前火爆全网的视频,福建厦门的海滩边出现了荧光海的现象,蓝色的海面上有着点点犹如荧光般的物质,这就是由于水中的浮游生物所造成的。

所以两片海域颜色不同,或许还牵扯到海中的微生物和植物、泥沙含量的不同,但微生物之类的依旧是次要因素,主要原因还是来自于海水中盐分的含量。正是由于这些成分的差异,就造成了在视觉上我们看到大西洋与太平洋之间颜色的不同。而分界线的成因也是如此。

同样是拿一个杯子来打比方。用一个透明的量杯,在里面放入100毫升的清水,并且滴入8到10滴的蓝色色素和一勺食盐。

将杯内的液体搅拌均匀后,再量取100毫升的清水2到3滴的色素和小半勺食盐,然后将这部分颜色较浅的浅蓝色液体搅拌均匀。在用滴管滴入先前的量杯当中,会发现浅蓝色和深蓝色的液体之间出现了分层。这也是太平洋和大西洋分界线最直观的演示。

除了成分上的差异,海底地形上的差异也会造成两片海域不交融的现象。如果海底的地形较高,那么相对的,海水的温度就会上升较快,如果海底的地形较低,那么海水的温度上升速度就会相对较慢。两片海域一个冷一个热,冷水和热水之间交锋也会造成两片海域难以融合的情况

从微观来看水中的水分子运动,由于温度的不同,水分子运动的速度也不同。两个运动速度不同的液体难以相互扩散。

当然,如果湖水的密度相近,分布差异相对较小,越容易相互扩散。而出现前者的情况时就会出现一个过渡带,也就是我们在前文中所叙述的边界线,它还有一个俗名——海洋峰。

两片海域互相交会的状况,虽然壮观,但出现的时间也非常非常短,往往是转瞬即逝。就好像是在清水当中滴入一滴墨汁,互相交融的时间,也只有那么几分钟。转眼之间这个现象便会消失。想要见到这样的奇景,特定的时间是很难抓住的,更何况巴拿马运河距离我们普通人太远了,我们恐怕没有机会和时间来一睹这样的盛况。

但是根据大洋交汇的原理,其实我们在诸多国内的河流之中都是可以见到这样的状况的,这样一来,我们也能找到许多可替代的景观。

首先便是黄河入海口。黄河水中由于掺杂了大量的泥沙,又是淡水河,在黄河水汇入大海当的时候,便会出现一条泾渭分明的分界线。与大西洋与太平洋之间分界线的原理相同,二者同样出现了两种颜色水融合的奇观。有兴趣的朋友可以自己拿出地图寻找一下相似的地点,往往在地图上,多条河水、江水交汇的地方都有可能会出现这样的奇景。

再举个例子,就比如四川的乐山大佛的脚下,往往会出现三江汇流的奇景。

在特定的时间前往观赏大佛时,就会看到大佛脚下的河流,就像一条条优美的缎带,呈现出三种不同的颜色,这也是出自同样的原理。由于岷江、青衣江、大渡河水体密度的不同,相互交汇时也出现了分层的现象。

有时间能够出门旅游,是一件很不错的事情。不仅能够欣赏到奇异的景色,还能通过这些景色学习到一些科学知识,大家何乐而不为呢?

参考文献:
[1]Jessie,牛昊娜.海水也分层[J].课堂内外(小学版),2022(Z1):24-27.
[2]SteveC.McCutcheon,刘仲桂,王俊杰.分层水流的垂向流速分布[J].东北水利水电,1987(05):49-53.DOI:10.14124/j.cnki.dbslsd22-1097.1987.05.013.
[3]罗亚田.粒群在上升水流中分层机理的热力学分析[J].武汉建材学院学报,1981(04):43-50.
[4]倪志辉,宋志尧.河口海岸潮流速分布研究进展[J].水利水电科技进展,2009,29(04):78-83.
[5]大型水库水温分层影响以及预防措施 王煜 戴晖超

作者:小果 校稿编辑:小宛

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