7.关于海水的几个问题
(1)海水能喝吗?
海水中含有大量盐类和多种元素等,其中许多元素是人体所需要的。有人认为,海水盐度高于人体含盐量的四倍,喝了海水会使体内总渗透压升高,虽然暂时可以解渴,但不久就会大量排尿,使体内水分大量丧失。
海水中各种物质浓度太高,远远超过饮用水卫生标准,如果大量饮用,会导致某些元素过量进入人体,影响人体正常的生理功能,严重的还会引起中毒,影响人的健康。
但如果是迫不得已的情况下,海水是否可以饮用?
被誉为“海军的榜样”的法国博士阿兰·邦巴尔强调了海水只有在生死紧急关头,严格控制下方可饮用。即用两份淡水、一份海水掺和在一起用,一般不会伤害人的身体。这样也是为了积聚力量去捕鱼和收集雨水,也才能继续航行或者是适当发出求救信号。
所以说,在没有淡水的情况下,少量饮用海水不失为一种求生的方法。
海岛
(2)海水为什么是咸的
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。
氯化镁是点豆腐用的卤水的主要成分,味道是苦的。因此,含盐量比重很大的海水喝起来就又咸又苦了。
如果把海水中的盐全部提取出来平铺在陆地上,陆地的高度可以增加153米;假如把世界海洋的水都蒸发干了,海底就会积上60米厚的盐层。
海水里这么多的盐是从哪儿来的呢?科学家们把海水和河水加以比较,研究了雨后的土壤和碎石,得知海水中的盐是由陆地上的江河通过流水带来的。
当雨水降到地面,便向低处汇集,形成小河,流入江河,一部分水穿过各种地层渗入地下,然后又在其他地段冒出来,最后都流进大海。水在流动过程中,经过各种土壤和岩层,使其分解产生各种盐类物质,这些物质随水被带进大海。
海水经过不断蒸发,盐的浓度就越来越高,而海洋的形成又是一个长期的过程,海水中含有这么多的盐也就不奇怪了。
(3)海水会不会干枯?
海水有没有枯竭的一天?要想了解这个问题,得首先从水循环讲起。
从海洋上蒸发到空中去的水很多。在太阳辐射能的作用下,这些水分上升到大气中;随着大气的运动和在一定的热力条件下,水汽凝结为液态水降落至地球表面;一部分降水可被植被拦截或被植物散发,降落到地面的水可以形成地表径流;渗入地下的水一部分,或从表层壤中流出,或以地下径流形式进入河道,成为河川径流的一部分;贮于地下的水,一部分上升至地表供蒸发,一部分向深层渗透,在一定的条件下溢出成为不同形式的泉水;地表水和返回地面的地下水,最终都流入海洋或蒸发到大气中。
海洋里的水就这么年复一年日复一日地循环不停,所以海里总有许多水,永远也不会干枯的。
(4)海水为什么每天都要涨落两次
到过海边的人都会知道,海水每天几乎都很会有规律地涨落两次。白天海水上涨叫“潮”,晚上海水上涨叫“汐”。海水为什么有时候会上涨,有时会下落,而且那么有规律呢?
这种潮汐现象,是因为地球与月亮、太阳之间的引力而产生的。由于星球间存在万有引力,因此地球每天自转一圈,对某一地点来说,那个地方的海水就会发生两次涨落。也就是说,从这次涨潮至下一次涨潮,或者说,从这一次落潮至下一次落潮,大约是相隔半天的时间。
(5)海洋为什么每月会发生两次特别大的高潮和特别小的低潮
太阳对地球也有引力,但由于太阳和地球距离较远,因此其引力较小,平时不明显。可当地球、月亮和太阳处于一条直线(满月或新月)时,月亮对海水的引力和太阳对海水的引力叠加在一起,就会出现大潮。这好像两个人一起用劲来拔萝卜,萝卜就容易被拔出来一样。当月亮与地球和太阳与地球形成的角度呈直角(上弦月或下弦月)时,两种引力相互抵消,就出现小潮。这好像一个大人在前面拉板车,而后面却有一个小孩在拖住板车,板车前进的速度自然放慢。由于这种情况每月出现两次,所以每个月总有两次特别大的高潮和特别小的低潮。
海洋潮汐是一种极复杂的自然现象,除主要与月亮、太阳、地球的相对位置有关外,还与海盆的形状、海水深度、气流情况等也有一定关系。
(6)怎样利用潮汐发电
水库大坝
潮汐能的重要应用之一是发电。潮汐发电就是利用海水涨落及所造成的水位差来推动水轮机,水轮机带动发动机来发电。它的原理就和一般的水力发电完全相同,也是利用水能发电。
简单地说,潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝,形成水库,并在坝中或坝旁放置水轮发电机组。涨潮时大量的海水流进水库,冲击水轮机旋转,并带动发电机发出电来。落潮时,海水又从水库流入大海,这样又从相反的方向带动发电机组发电。就这样海水一涨一落,电力就源源不断地产生了。
潮汐发电站附近
由于潮水的流动与河水的流动不同,它是不断变换方向的,因此就使得潮汐发电出现了不同的型式,比如:单库单向型,只能在落潮时发电;单库双向型,在涨、落潮时都能发电;双库双向型,利用两个相邻的水库,使一个水库在涨潮时进水,另一个水库在落潮时放水,这样前一个水库的水位总比后一个水库的水位高,两个水库始终保持着水位差,因此可以全天发电。
潮汐发电以海为源头,潮汐不像河流那样有枯水期和洪水期,它的涨落是很有规律的,这是潮汐发电的优势所在。而且潮汐发电成本低、环保、节约能源,每度电的成本只相当火电站的八分之一。
(7)冬天海水结冰吗?
冬天,河水早已结上了厚厚的冰,如果到海边你会发现,海水依然波涛滚滚、碧波荡漾。很奇怪,同样的温度气候条件,冬天的大海为什么没有结冰呢?
我们知道这是由于淡水的温度在0℃以下时会结冰。而海水里含有大量成分的盐,而盐水的冰点很低,有的海水在—20℃时都没有结冰。海水结冰必须是在气温、水温下降到冰点或冰点以下,同时要有凝结核才能结冰。
结冰是一种凝固现象,每一种液体都有自己的凝固点,也叫冰点。例如乙醇的凝固点是—117℃,水银的凝固点是—39℃,而海水溶解了氯化钠、氯化镁等盐类,凝固点很低,所以它不容易结冰。
当然,大海只是冰点比较低而已,只有当气温很低的时候才会偶尔看到海水结的冰。海水的冰点温度是—1.332℃。
在合适的低温下,会有一部分的纯水从海中凝结出来,因此如果有机会尝尝海冰,你会发现它是淡的。
另外,地球两级地区附近的冰山也并不是海水冻成的。在格陵兰岛和南极洲上有大片的冰原,大块的冰断裂之后就飘到了海洋里,慢慢地形成了我们现在所看到的冰山。
(8)为什么入海比登山难
人类的足迹早已踏上了远离地球38.4万千米之遥远的月球,但在十几千米的深海底留下人类的脚印还是有些困难,至少在目前科技还没达到,入海要比登山难很多。入海面临着许多困难。
首先是巨大的压力。海水深度每增加10米,压力就要增加一个大气压。在水深十几千米的海底,压力将高达到1000多个大气压,这些压力足以使普通的钢铁构件粉碎,更何况是人的血肉之躯!
其次是呼吸问题。呼吸空气是人类生存的首要条件,人类在一个大气压下可以自由呼吸。但是在水下的时候,人的胸部、肺部及心脏等身体器官受到的压力不止一个,人体的器官会受到各方压力的挤压无法正常工作。特别是呼吸器官不能承受这种压力,难以继续工作。这样,在水下的人将因为不能呼吸而死亡。
再次是恶劣的环境。辐射到海中的太阳光,一部分将被海面反射掉,进入海面中的那部分又将很快被海水吸收。1厘米厚的水层,就吸收了表面光能的73%,10米处水的光能只有表面的18%,100米深的就剩1%。这样一来,能到达十几千米深海底的光能基本就所剩无几了。我们可以想象深海底的环境有多恶劣,那里光线稀少,又难以保留热量,水下既寒冷又黑暗。而且一不小心就会遇到水下的暗流、旋涡及吃人的鲨鱼。
正因如此,所以说入海比登山难。
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