登陆注册
33642100000045

第45章 海水“密度跃层”的探索

100多年前,在大西洋西北洋面上,有一艘渔船正在进行捕捞作业。渔船把网撒到海里,便拖着渔网前进。突然,船速明显降低,仿佛从沙滩上奔向大海的人,一下水就走不动似的。

船员们大吃一惊,脑海里立刻闪现出一系列海怪的传说,莫非自己的船被海怪攫住了,恐怖感立刻笼罩全船。

船长命令全速前进。可是任凭机器怎么吼,螺旋桨怎么转,这船却一步也不能移动了。会不会是渔网拖住了什么东西?

船长下令:“收网!”

船员们拼命地往上拉渔网。可是,越拉,大家越害怕:从来都是撒开的渔网,今天却被卷成长长的一缕,仿佛有一只巨手扯着渔网,要把渔船拖向可怕的深渊。

“弃网!”船长胆怯地下令。

船员们操起斧头,三下两下就把渔网砍断了。然而,这一切都无济于事,渔船仿佛被黏性无穷的胶水粘住了,一点儿也动弹不了。

船员们惊恐万状,有的祈祷上帝保佑,有的哀求海怪宽恕……

正当船员们绝望的时候,突然有人发现渔船开始动弹了,起先是慢慢移动,接着越来越快,终于脱离了这个令人恐怖的地方。

渔船返港了。船员们向亲人诉说着这次奇遇。可船为什么会被海水“粘”住?他们除了解释是海怪作祟外,谁也说不清到底是怎么回事。

无独有偶,海水“粘”船的事也被挪威着名探险家南森遇到了。

自小就立志做一个北极探险者的南森,为了证实北冰洋里有一条向西的海流经过北极再流到格陵兰岛的东岸,不顾亲人的劝阻,设计制造了一条没有龙骨、没有机器的漂流船。这条船好像切成两半的椰子壳,船壁坚厚,船头上伸出一根又粗又硬的长角。南森给船命名为“弗雷姆”号,翻译成中文就是“前进”号。

1893年6月19日,南森率船从奥斯陆港出发向北极方向驶去。8月29日,当船行驶到俄国喀拉海的泰梅尔半岛沿岸时,突然走不动了,船被海水“粘”住了。

顿时,船上一片混乱,有的在绝望地呻吟,有的人在祈祷:“死水,死亡之水呀,我们就要葬身在这里了,上帝救救我们吧!”

毕竟是探险家,南森却没有一丝惊慌的表情。他环视了海面。只见四周风平浪静,离岸也很远,不是搁浅,也没有触礁。那么,问题出在哪里呢?南森想,可能就是碰上传说中的“死水”了。他认真测量了不同深度的海水,记录下了观测的结果。

船员们对南森的行动不解,有人问:“队长,你在海水里测了半天,这到底是怎么回事?海水里有海怪吗?”

南森回答道:“不是海怪作祟,这‘死水’的奥秘总有一天会弄明白的。”

不一会儿,海上刮起了风,“弗雷姆”号风满帆张又开始移动。船员们欢呼雀跃,庆幸自己死里逃生。

此时,南森仍在琢磨着。他发现,当船停在“死水”区不能挪动一步时,那里的海水是分层的,靠近海面是一层不深的淡水,下面才是咸咸的海水。他想,船被海水“粘”住的原因可能在此。

南森在寒冷的北极海洋中漂流了3年零2个月,终于弄清了北冰洋中心区的冰层和极地冷水下面,确实有大西洋流来的一条海流;同时,他还总结了浮冰的规律。

1896年8月15日,南森经历了千辛万苦之后,终于回到了挪威。他没有陶醉在一片恭维声中,而是请来了海洋学家埃克曼,共同探索“死水”的奥秘,终于弄清了其中的道理。

原来,海水的密度各处不同。一般说来,温度高的海水密度小,而温度低的海水密度大;盐度低的海水密度小,而盐度高的海水密度大。如果一个海域因有两种密度的海水同时存在,那么,密度小的海水就会集聚在密度大的海水上面,使海水成层分布。这上下层之间形成一个屏障,叫“密度跃层”。这“密度跃层”有的厚达几米。这种稳定的“密度跃层”可以把海水分成两种水团,分别位于跃层的上下,并以跃层作为界面。如果有某种外力(如月亮、太阳的引潮力,风、海流的摩擦力等)作用在界面上,界面就会产生波浪。这种波浪处于海面以下,人的肉眼完全看不见,因此称之为内波。

在海岸附近,江河入海口处,常常形成“冲淡水”,盐度和密度显着降低,它们的下面如果是密度大、盐度高的海水,就会形成“密度跃层”。夏季寒冷地区海上浮冰融化了,含盐低的水层浮动在高盐高密度的海水之上时,也会形成“密度跃层”。南森遇到的就是后一种情况。

一旦上层水的厚度等于船只的吃水深度时,如果船的航速比较低,船的螺旋桨的搅动就会在“密度跃层”上产生内波,内波的运动方向同船航行方向相反,内波的阻力就会迅速增加,船速就会减低下来,船就像被海水“粘”住似的寸步难行。当年南森的“弗雷姆”号被“粘”住时,船速就由45节突然降低到1节。后来,是风的推力超过了内波的“粘”力,才使南森的船脱险。

“死水”区的内波,由于水质运动的方向不同,不但会把渔船的渔网拧成一缕,还会使船舵失灵,甚至会使船只迷航。

科学家经过计算,得出内波的速度一般在2节左右,如果航速大大超过内波速度时,海水就无法把船“粘”住了。如今舰船速度大大超过内波速度,因而海水“粘”船现象就成为了历史。

虽说“密度跃层”产生的一般性的内波“粘”不住现代舰船了。可“密度跃层”却能压住水中下潜的潜艇。

一次,有一艘潜艇奉命巡航,来到预定海域后,潜艇均衡完毕,艇长下达了下潜的命令。不一会儿,潜艇顺利下潜,5米、10米、20米……一直到40米时都很正常,当潜艇下潜到50米时,升降舵手报告说,已经到达海底了。艇长说:“不对呀,这个海区深度l00多米,怎么下潜一半就到底了呢?”

艇长下令停车检查,深度计完好无损,其他仪器也都正常。到底是怎么回事呢?

艇长一拍脑门:“准是碰上‘液体海底’啦!”

果不其然,这艘潜艇被“液体海底”托住了。

“液体海底”就是“密度跃层”。海水密度一大,浮力就大。加上这“密度跃层”又有几米厚,这么厚的“屏障”,再加上均衡好的潜艇在水下力矩又小,因此,就被这“液体海底”托住了。

这时,只要潜艇用升降舵造一个倾角,开足马力,就可以摆脱“液体海底”的巨掌。

1960年1月23日,瑞士的雅克·皮卡尔乘坐“的里雅斯特”号深潜器,开始了人类首次潜入世界大洋中最深的地方——马里亚纳海沟时,多次遇到“液体海底”的粘托。

那天上午“的里雅斯特”号以每秒1米的速度缓缓向l万多米深的海沟潜去,几分钟后,深潜器突然停止下潜。难道这么快就着底了?不,不可能,这里是万米深渊,离海底还远着哩。那么,是深潜器出故障了吗?也不会,因为“的里雅斯特”号久经考验,况且下潜前又经再三检查,绝不会有什么问题。

雅克·皮卡尔又检查了一遍机械,没发现异常。当他观察海水温度表时,发现海水的温度变化剧烈。这时他才明白,原来是“密度跃层”在作怪。

皮卡尔放掉一些汽油,放进一些海水,从而增加了深潜器的重量。这样,深潜器就突破了“液体海底”的阻挡,继续下潜了。

令人惊异的是,下潜仅10米,深潜器又一次被“粘”住了。他不得不再次调整压载重量,又一次突破“液体海底”的阻挡。下潜20米后,深潜器第三次被“粘”住。

这样折腾了4次,探潜器才完全冲破“液体海底”设置的“封锁线”,一路顺畅潜到万米海底,创造了人类探险史上的新纪录。

虽然“密度跃层”已不能“粘”住现代舰船,但对“密度跃层”的研究却极有军事价值。“密度跃层”厚达几米,海水的密度增大,仿佛筑起一道厚厚的“墙”,声呐发出的声波碰到这堵“墙”,就被反弹回去。当潜艇遇到水面舰艇的追捕时,如果钻到“密度跃层”下面,水面舰艇声呐发出的声波穿透不了“密度跃层”,就会成为“聋子”和“瞎子”,而潜艇却能安全撤离或发起反击。

在“密度跃层”中,跃层的上下界面使声波产生折射,造成声波只能在“密度跃层”中向前传播,于是形成了一条水下“声道”。声波在声道中衰减很少,可谓畅通无阻,传播的速度和距离令人惊叹。1960年3月1日,在澳大利亚西南附近海中投下6枚深水炸弹,爆炸声波在水下1200米的“声道”里向外传播,绕过好望角,折向赤道,经3小时43分钟后,被北半球百慕大群岛的水声站收到。爆炸声波传播绕地球半圈,并无明显减弱。可见声道真是声波传播的“高速公路”。

利用“密度跃层”中的“声道”,可以进行远距离水下通讯。例如在海军基地装上水下测听和通讯系统,远航的潜艇装备相应的设备,就可以与基地指挥机关进行通讯联络,最大通讯距离可达4000多千米。

另外,由于“密度跃层”如屏障般横亘于海中,影响了上下层海水交换,造成下层海水缺乏溶解氧,再加上硫细菌使沉积海底的大量有机物产生高浓度的硫化氢气体,海洋生物难以在下层海水中生存。因此,“密度跃层”强烈的地方,生物主要生活在上层海水中。而且内波引起的水文变化,迫使海洋生物活动的区域和范围也发生变化。可见,对“密度跃层”的研究,在军事和经济上都有重要意义。

同类推荐
  • 地理百科知识博览

    地理百科知识博览

    这里有神秘诡异的百科知识等你阅读,这里有扑朔迷离的背后玄机等待你的发现,这里有鲜为人知的惊险内幕等待你的探索,这里有匪夷所思的灵异事件等待你的追寻。
  • 人与环境知识丛书:日常节能、环保并不难

    人与环境知识丛书:日常节能、环保并不难

    《日常节能环保并不难》从多个方面、多个角度来阐释人与环境之间的关系,其中以很大篇幅来阐述环保对生态、家居环境、生活习惯、生命健康等的影响,突出了主题,阐明了立场。另外,还适当地介绍了与环保相关的环保组织的建立、结构、功能等问题,对主题起到了很好的补充作用。
  • 生物天地百科(奥秘世界百科)

    生物天地百科(奥秘世界百科)

    宇宙天地和自然世界真是丰富多彩、纷繁庞杂,使我们对于那许许多多的难解之谜,不得不密切关注和发出疑问。人们总是不断地去认识它,勇敢地去探索它。虽然今天科学技术日新月异,达到了很高程度,但对于许多奥秘还是难以圆满解答。人们都希望发现天机,破解奥秘。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗,一个个奥秘不断解开,推进了科学技术的大发展,但又发现了许多新的奥秘现象,又不得不向新的问题发起挑战。正如达尔文所说:“我们认识自然界的固有规律越多,这种奇妙对于我们就更加不可思议。”科学技术不断发展,人类探索永无止境,解决旧问题,探索新领域,这就是人类一步一步发展的足迹。
  • 趣味科学馆丛书:走进信息化时代

    趣味科学馆丛书:走进信息化时代

    “趣味科学馆”丛书,是一套自然科学獒读物。丛书包罗科学的多个领域,涉及“信息化”、“绿色革命”,“发明”、“生态资源”、“航天”、“军事”、“日食、月食”等当下热门关键词。这本《走进信息化时代》由刘芳主编,为该系列丛书之一,有引领读者关注热点、提升其认识水平的现实价值。《走进信息化时代》内容涉及信息化领域的各个侧面,并进行合乎逻辑的排列组合。文字浅显易懂、生动活泼。
  • 人与环境知识丛书:地球与环境

    人与环境知识丛书:地球与环境

    我们只有一个地球,幸运的是,人类已经觉醒。目前,世界各国政府和人民都在想尽办法治理环境污染,保护生态平衡,为人类的可持续发展寻求出路。世界正行进在环保之路上,这需要每一个社会成员的参与。只有今天对环保付出努力,才有人类明天的健康。刘芳主编的《地球与环境》从地球与环境的角度来阐释人与环境之间的关系。
热门推荐
  • 怀欲

    怀欲

    生命是我体内亘古不息的长河,也是让我麻木不仁的时间漩涡。永生对我来说不是一种恩赐,而是一种罪过。——《茶靡日记》
  • 局中隐

    局中隐

    欺骗,本就是一种无耻的行为。自以为信念有所不同,而产生分歧,视旁人如仇敌。当贪婪一旦成性,则因目浊而不能远观,故,寸光必争。好事者通常自傲,却显得越发无能。暗中真小人,明来伪君子,谓之两面三刀。情深难自控,遇知己而不得与之共欢,实乃造物弄人。恩怨共挽,亦化情义似水浅,又如隔壁老王带绿帽,欲诛之而后快……
  • 终极三国之翻滚吧银时空

    终极三国之翻滚吧银时空

    “新楠学长,我喜欢你很久了!请和我交往吧?”“这是第多少位向你徐大帅哥表白的美眉了?”“死小雅,还好意思说?还不是你惹的祸!”……晕死了!我明明就是一落落大方的美女嘛!不就是名字中性化了点、头发利落了点、身材高挑了点、长得帅气了点、性格活泼了点……居然把我当成男生!好吧,抓准这次穿越三国的时机,我要好好过把帅哥瘾。刘备关羽张飞称兄道弟,小乔大乔阿香心生爱慕……呼呼,翻滚吧,银时空!(内容纯属虚构,请勿模仿)
  • 原来是平安京

    原来是平安京

    灵魂从黑暗中醒来,发现自己来到了貌似是平安时期的日本(实际谁知道这是啥鬼年代)。更让人恐怖的是,这个的世界居然还真的是人鬼共生。里世界,神秘侧,符篆,术法,式神,阴阳师......只有变得更强才有资格决定别人的生死。更重要的是,只有强者能够把握自己的命运欢迎来到阴阳师的世界。你好,平安京。
  • 红瞳

    红瞳

    高洋在历史上是一个矛盾人物,毁多誉少。称帝以后的高洋依照常规要册立原配妻子李祖娥为皇后,但却遭到了宗室的反对。本书围绕着李祖娥的册立,在大臣之间明显分为两派的宫室斗争展开,在历史的时空里,江湖儿女们爱与不爱的痛苦,忠诚与背叛的迷茫,正义与邪恶的较量,一对历经劫难的情侣走过惊涛骇浪,穿越暗礁险滩,在勾心斗角的宫中与战场上他们舞动青春的梦想,伤和痛,迷和惑,情和欲,灵和肉,在挫折中成熟,也在征服与被征服中彰显精彩。
  • 开局亚瑟之征战百族

    开局亚瑟之征战百族

    百族,都给我听好了,我不管你是强大的泰塔巨人族,还是低贱的哥布林,敢向人族举刀兵者,杀!敢欺辱人族者,杀!!敢吃人者,杀杀杀!!!世界末日,万界融合,大机缘下,正在玩王者荣耀的于三,获得亚瑟全部的数据流。在混乱无序的世界,与百族对抗,为人族争命!气运争霸流,战争流小说,车速很快,日更八千+,想上车的抓紧了!!!
  • 红豆倾南国

    红豆倾南国

    【沐红豆×陆南国】【甜宠1v1,菜鸟学霸小豆子&总裁大神老狐狸】“玲珑骰子安红豆,入骨相思君知否。”沐红豆突然多了一个未婚夫,没过多久她离家出走最后还是撞进了他的怀抱。“无比善良的大佬求收留!嘤嘤嘤~”“全服第一的大佬求带飞~”“帅气逼人的大佬做我男朋友吧~”陆南国为了追到她,算计的头发都快秃了。她在很久以后才知道,这只大灰狼其实觊觎她很久了。
  • 凯源玺你的守护星

    凯源玺你的守护星

    往事就像一座古老的城墙,铺满厚厚的苔藓,可以回忆的实在不多。时光的浪涛总是将你我抛得好远,若今生有缘重逢,是否还能想起岁月残留下来的一点记忆?也许每个人心里都有一种怀旧情节,仿佛最初的相遇,永远都是最美的。无论老去多少年华,我们能记住的,始终是泛黄的昨天。有时候,翻开一本书,看到扉页里夹着的一枚落叶都会欣喜万分,因为叶脉上镂刻着岁月的印记,也留存着往日的温情。
  • 婚宠达人:坏坏boss迷上我

    婚宠达人:坏坏boss迷上我

    ”老公,人家脚疼!“”是吗?我给你揉揉“”呀!你摸人家大腿干嘛!""这样子舒服嘛!“”不要这样子“女人低下了头。“还有更舒服的,你要吗?”男人勾唇。“是什么?”“试试就知道!"一夜·恩爱.........
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!