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寂静深海中的洪流

时间:2023-02-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:地球上有大量植物在海中生长,成为鱼类的主要食料。结果首次绘出了湾流简图。他是美国海军的穆里上尉,在一次意外事件中受伤残废,闲居家中。海流概图终于面世。智利沿海岛屿以食鱼维生的鸟类,在亨波达海流上觅食。平时在海水表层生活的鱼要潜入较冷的深层,浮游生物则多数死亡腐烂。小鳗鱼出生后,立刻面临艰巨的任务。甚至在海流协助下,完成这次旅行也要3年。海水深处一定还有对生物具有重大影响的巨大海流存在

寂静深海中的洪流

若干世界上最大的洪流,在黑暗中静悄悄流过海床,既没有人站在岸边欣赏它们的美丽,也没有人写出赞美它们的诗歌。它们在海底静静的流淌,却时刻影响着人们的生活。

谜题之一:海流运动之谜

海流又称洋流,是地球的循环系统,就像人体的血流循环一样,对生物影响很大。海流使挪威有不冻港、旧金山有雾、秘鲁和西非有清凉的风。如果没有海流,英国可能千里冰封,变成不毛之地。海流像一把巨犁似的,翻动海水,把海底含有丰富矿物质的养料冲上来。地球上有大量植物在海中生长,成为鱼类的主要食料。渔人每年捕鱼5000多万吨,供应我们这个饥饿的世界。

人类在海上航行已有很长时间,但直到公元1513年,才想到海洋中有海流存在。庞斯·德里昂发现佛罗里达,据为西班牙领土后,那年在沿岸航行时,才注意到令人莫名其妙的现象。他的小船本来顺着大风南航,实际上却朝北倒退。他发现了那股强有力的湾流——后来证明,这条湾流比他苦苦寻找的“青春泉源”更为重要。

此后250年,没有人重视德里昂的发现。后来,历史上最富有研究精神的富兰克林开始提出一些问题,当时富兰克林担任美洲殖民地的邮政局长。由英国直接开来的定期邮船横越北大西洋,为什么要比普通商船慢两个星期?他提出这个问题,向新英格兰一位名叫伏尔格的捕鲸船船长请教。

伏尔格说,有一股强力的洋流横越北大西洋流向不列颠群岛。定期邮船由英国西航前来美洲殖民地,一路上要同这股洋流对抗,捕鲸船却改道避开这股洋流。富兰克林接着又问,定期邮船船长怎样会不知道有这股洋流?伏尔格冷冰冰地答:“他们那么聪明,不会向头脑简单的美洲渔民请教。”

南于湾流来自热带海洋的暖水,绘制湾流路线图的最简单方法是测量海水的温度。富兰克林把温度计给捕鲸船船长进行测量。结果首次绘出了湾流简图。直到今天,狡黠的船长在参加新港一百慕大游艇大赛时,仍用温度计来测出湾流所在。

过了100年,另一位出色的人物在华盛顿办公室里从事研究,开始绘制全球海流的“流型”图。他是美国海军的穆里上尉,在一次意外事件中受伤残废,闲居家中。他把航海日志本分别送给军舰、商船及渔船的船长,请求他们无论在地球上什么地方,都把每日的风向与海流动态一一记录下来。

穆里根据各船长的记录,花了多年时间。不辞辛苦地从事制图工作。海流概图终于面世。巨大的涡流,宽几千里,分别在北大西洋和北太平洋中以顺时针方向转动,在南半球则以逆时针方向转动。

在北大西洋,一条庞大的海底洪流,沿着赤道北边伸展,一路上吸取热量,后来汇成湾流,直达美国东岸,才转入大海。到了冰岛南面,一条海底山脉把这条海底洪流分开。一股流向苏格兰北部,最后在斯堪底纳维亚半岛的海岸消失;另一股沿着欧洲与非洲海岸南下,就是加那利海流。北太平洋也有同样的涡流。黑潮沿着日本海岸向上流,朝东越过太平洋,成为向南流的加利福尼亚海流。然后折向西,成为赤道海流。

巨大的海底环形洪流,有些流量很大,每秒钟多至5000万吨;有些流速很快,每小时高达5英里。什么力量推动这些海底洪流?海水温度与密度的差别当然有影响,但主要推动力还是盛行风。海底洪流为什么会弯曲?这种偏向是南地球自转造成的。

除主要海流外,还有次要海流。阳光充足的海洋到了晚上,海水转冷,变得较重,逐渐下沉,引起垂直海流。次表层流是另一种次要海流,冷海水较重向下沉,聚集海底,然后从两极地区流出,在洋底上向四方散去,像碟子里的糖浆一样。

两极冷水与表层流暖水相遇的地区就会有大渔场,因为海水的搅动,把含丰富矿物质的养料带上表层来。海水表层生物死亡后,沉下海底腐化,在海底集成一层肥料。海流的巨犁把这种养料翻动,使其浮上表层时,细微的海洋植物急速增长。海洋的小动物以这种小植物为食;其次,从细小的鲱鱼和沙丁鱼到体积庞大的鲨和鲸等滤食动物,都滤取水中的食物,吞食浮游生物;最后,海洋中的食肉鱼类,例如金枪鱼和鳕,又吞食小型的滤食鱼类。

谜题之二:海流利用之谜

在北大西洋,新芬兰大班克斯海各个渔场位于寒冷的拉布拉多海流与温暖湾流相遇的地方。在南半球,寒冷的本吉拉海流向北流到非洲西岸,亨波达海流或称秘鲁海流向北流到南美洲西岸,使这两个海洋区域都成为大渔场。非洲海岸外的渔场,鱼类极多,吸引日本和台湾的渔船队不惜环绕半个地球前往捕鱼。智利沿海岛屿以食鱼维生的鸟类,在亨波达海流上觅食。从那里的鸟粪数量可知鸟类吞食的鱼多到什么程度。在化学肥料问世以前,智利出售的天然鸟粪肥料,每年超过100万吨。

巨大的海流通常都相当稳定,但强风中会使流型改变,有时还会带来灾难。大约每十年一次,温暖海流由巴拿马湾向南推进,迫使寒冷的亨波达海流改道。平时在海水表层生活的鱼要潜入较冷的深层,浮游生物则多数死亡腐烂。食鱼鸟因而饿死的数以百万计。风吸收了温暖的水分,变成雨,降落在不毛的秘鲁沿岸地区,能造成洪水泛滥。海流使某些海洋区域非常富饶,也使一些海洋区域比撒哈拉还要贫瘠。百慕大东南面的马尾藻海是生物最少的水域,因为那里是巨大涡流的滞水中心,没有海流把生物所需的海底养料冲上表层。

海流很像一条输送带,把生物散布到地球70%以上的地区。椰子树原产于马来半岛,因为多在岸边生长,椰子跌落海中,随着海流漂浮,遍布南太平洋各地;西印度群岛的海豆,随海水漂流,时常在几千英里以外出现,到达欧洲海岸;不过,海流的最主要贡献还是散布鱼苗,据估计:鱼苗约有80%由海流传送,散到各地。

生物随着海流移栖,最奇异的是欧洲鳗鱼的长途旅行。这种鳗鱼在淡水河中生活5至8年后,到要繁殖时间开始长途远游,前往马尾藻海。不知什么原因,鳗鱼要到这个生物稀少的海中去交配产卵。小鳗鱼出生后,立刻面临艰巨的任务。它们要游行3000英里,回到母亲从前居住的欧洲淡水河。没有海流的协助,小鳗鱼无法完成这样的旅程。甚至在海流协助下,完成这次旅行也要3年。

太平洋鲑鱼也有差不多的习性。在海中生活2~4年后,到春情发动时间便开始一次悲壮的移栖,回到原来出生的河流。雌鲑鱼在淡水河中产卵后,体力衰退,不久便死去。小鲑鱼出生后,先在较安全的淡水中逗留几个月,然后沿河而下,进入大海,一直活到成熟期。

我们对表层流虽有相当了解,但对海洋深处的情形却所知不多。海水深处一定还有对生物具有重大影响的巨大海流存在。

1952年,美国渔猎局的克伦威尔在赤道太平洋研究金枪鱼的移栖活动时,表层流推着他的小船向西溧流,另一股力量却牵引着船旁的长钓丝向东移动。船底下的深海里,显然还有一条很大的次表层流。克伦威尔的发现,犹如现代有人发现另一条密西西比河,不同的只是现在所知的克伦威尔潜流较大。1963年,美安密大学的海洋学家又在大西洋沿赤道地带,发现另一条逆向的次表层流。

海洋研究有一些立竿见影的实用目标。高空射流给飞机飞行提供巨大推力。因此,航空公司都想得到更多高空射流的资料,航运公司也同样希望取得海流所在与流速的正确资料。道理极为浅显,一艘油轮从墨西哥湾驶往美国东岸,如果利用湾流的推力航行,可节省燃料费一万美元。日本的散装货轮从澳洲载运铁矿和煤回日本,如果能尽量利用太平洋中的海流,也可以节省大量费用。

在世界缺粮日趋严重之际,还有个生意可能很实用。很多海流区域,因为海水无法环流,几乎了无生气。把一个封闭好的小型原子反应炉投下这些区域的海底,含丰富养料的底层海水就会暖起来,升上表层。有了这样的人工循环系统,表层的水就会富饶多产,植物首先出现,鱼类也跟着来了。

美丽的回味

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