海洋“死水”传说

一百多年前，在大西洋西北的洋面上有一艘渔船正在作业。辽阔的海面上风平浪静，船员们撒好了网，安闲地等着收网。突然，船速明显地被减弱下来，好像有强大的阻力。船员们大吃一惊，人人脑子里都有一种不祥的念头，因为这里水很深，不会是搁浅，而且这里也没有礁石，难道是那传说中的海怪在作祟?

船长命令开足马力，全速前进。可是任凭机器吼叫，渔船却仍像蜗牛一般爬行，检查了机器，没有任何异常现象。紧接着，情况变得更加糟糕:机器不停地轰鸣，渔船却有如被海水紧紧黏住一般，一步都不能向前挪动了。船上的人立刻哗然，有哭爹喊娘的，有祈祷上帝的，还有弃船逃命的。这下闹得老练的船长也慌了神，他命令赶紧收网。网收上来一看，令人吃惊的是，它被卷成了长长的一缕，好似一根粗粗的绳索，要把渔船拖向可怕的深渊。船长又命令弃网，众人抡起斧头，使劲朝渔网砍去，网迅即被砍断了。可是，这一切措施都无济于事，这艘50吨重的渔船仍然被海水牢牢地“黏”住，一步也动弹不得。这下，不仅船员们，连船长也形如绝望，人们只等着葬身鱼腹了。

可在这时，渔船突然开始动了，先是慢慢爬行，接着越来越快，终于又正常起来。船上的人欢呼雀跃，无不感谢上帝救了他们。可他们还不知道，这事和“上帝”根本就不搭边儿。

早期，日本有些船只在海上航行时，也曾遇到这种难以前进的情况，海员都说这是船被“海坊主”缠住了!他们所说的“海坊主”，是法僧、和尚一类的人物；在我国和东南亚一些国家，沿海渔船每当遇到这种情况时，渔民们就烧香拜佛，恳求海神娘娘开恩。

过了几年，挪威探险家南森将这个谜解开了。1893年6月，南森率队乘他自己设计的“弗雷姆”(意为“前进”)号船，从奥斯陆港出发。在向西伯利亚进发的途中，8月29日，“弗雷姆”号已经行驶在俄国喀拉海的太梅尔半岛沿岸。突然，船发动不了了，“弗雷姆”号也被海水“粘”住了。顿时，船上一片混乱，船员们惊叫:“死水!我们碰到了死水!”然而，身为探险家的南森却处乱不惊，通过一番细心观察，他取得一项重大发现:当他的船停在所谓的“死水”区不能挪动时，那里的海水是分层的，靠近海面处是一层不深的淡水，咸咸的海水在下面。

为了将“死水”之谜解开，南森回国后特意请来海洋学家艾克曼来共同研究探险队带回来的资料。终于，他们弄清了其中的奥秘。原来，海水的密度常常是各处不同的，水温和含盐度决定了密度。如果一个海域有两种密度的水同时存在，密度小的水就会聚集在密度大的海水上面，上轻下重，使海水分起层来。上下层之间自然形成一个屏障，叫作密度跃层，也就是一个过渡，有几米厚。而一旦上层水的厚度等于船只的吃水深度时，密度跃层上就可能出现“死水”现象。这时，倘若船只速度较低，船的螺旋桨或推进器的扰动不仅会在水面上产生船波，还会在密度跃层上产生内波。这样一来，原来用以克服海水阻力而推进船只的能量，此时完全消耗在产生和维持内波上了，船只没有了前进的动力，就好像“黏”在了海水中一样。

“死水”也是能掀起巨澜的，不过，这种巨大的波浪很缓慢地发生在水面以下，在海面上是较为罕见的。和我们常见的风浪、涌浪等表面波相比，海洋内波上下振动的幅度更大，一般为几米到几十米，最大可达到百米以上；海洋内波的周期较长，从一个波峰(谷)到另一个波峰(谷)出现的时间，中间能隔几分钟到几十个小时；波的移动速度比较缓慢，每秒钟前进不到1米，仅为表面波浪的1/30。

众所周知，海水的密度通常是上层小，并且随着海水深度的增大均匀地增加。但由于海水温度的变化等原因，海洋中某一层次海水密度上下相差往往较大，这样的海水层称为密度跃层。海水密度的层间变化幅度极小，很小的扰动就会在内部产生轩然大波。引起内波的主要扰动有月球、太阳等天体的引潮力，向海洋深处传播的海面风浪，海面大气压力的突然升高、降低，海面风力引起的海水堆聚等外来因素的冲击，以及分层海水中的物体如舰船、潜艇等的运动。

发生在密度跃层中的内波称为界面内波，属于海洋内波的一种特殊情况，它包含了大部分内波的能量。波动主要集中在跃层附近，最大振动幅度也出现在跃层中，迅速向上向下减小。界面上下密度连续变化的水层中也会产生内波，这种海洋内波的振动幅度在海洋内部极有可能同时有许多个最大值，但在海面及海底，海水没有振动。

海洋内波不仅会将舰船航行的阻力增大，给航行带来困难，还会使潜艇航行深度发生急剧变化，甚至有被抛出海面或压向海底的危险。内波能导致海水等密度面的波动，因而能改变声速在海水中的传播方向，进而影响声呐探测功能。虽然这有利于潜艇的隐藏，但不利于对敌方潜艇的监听和搜索。

海洋内波还能使海洋上层的能量传到深层，将深层富含营养物质的冷水带到上层，对海洋生物的生长起着十分有利的作用。