登陆注册
7721000000015

第15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,渔船仿佛被粘性无穷的胶水粘住了,一点也动弹不了。

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4.5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多公里。

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
  • 潘宫的预言7:暗黑神的黄金手杖

    潘宫的预言7:暗黑神的黄金手杖

    为了应对波塞冬的邪恶入侵,X基地举行了盛大的联合军演。在演习中,斗鱼操控的战机遭遇不明袭击,坠落至人迹罕至的两界山。行进在黑森林里,几乎每走一步都会遇到九死一生的危险。深夜,一群鲁猴进化成凶狠异常的食人兽,朝大家龇牙咧嘴袭来。斗鱼和他的小伙伴们被迫躲进阴森的地下坑道。漆黑寂静的坑道内,悄然隐现无数闪着青光的冷兵器。难道是地底亡灵们全都复活了?面对脚下的万丈深渊,伙伴们不由打起寒颤。是该顺从自己的意志无畏向前,还是就此退缩打道回府?寻找灵戒以来最为艰苦的一场战役,让我们给予冒险小分队更多的勇气和力量吧!
  • 千家诗

    千家诗

    《千家诗》是由宋代谢枋得《重定千家诗》(皆七言律诗)和明代王相所选《五言千家诗》合并而成。它是我国旧时带有启蒙性质的诗歌选本。因为它所选的诗歌大多是唐宋时期的名家名篇,易学好懂,题材多样:山水田园、赠友送别、思乡怀人、吊古伤今、咏物题画、侍宴应制,较为广泛地反映了唐宋时代的社会现实,所以在民间流传非常广泛,影响也非常深远。全书共22卷,录诗1281首,都是律诗和绝句。
  • 我的蛋宝宝我的蚕宝宝

    我的蛋宝宝我的蚕宝宝

    《我的蛋宝宝、我的蚕宝宝》是一本童话故事书。讲述了在护蛋行动中,我的蛋宝宝夺得了冠军,本想创造一项吉尼斯纪录来,没有想到竟然孵出一只小鸡来,而且还要喊我是妈妈,这让我好不尴尬。好在我们相处得很愉快,为了去找妈妈,它不辞而别,不久,我收到一封来自乡下的邀请信……为了完成写观察日记的任务,我养起三条蚕宝宝,没有想到它们那么难伺候,说城里的桑叶不好吃,强烈要求我把它们送回乡下去。为帮蚕宝宝脱皮,我做了一回凶手,另外两条想自杀喝起可口可乐,结果结的蚕茧竟然是黑色的……本书内容充实、图文并茂、可读性强,可供低幼儿童阅读使用,也可供一般读者阅读使用。
  • 奇妙小百科(插图拼音读物)尖顶瓶与贝壳

    奇妙小百科(插图拼音读物)尖顶瓶与贝壳

    “奇妙小百科”是一套结合了科普认知与小故事的加拼音图谱百科丛书。它特别为2-6岁细节敏感期孩子设计。丛书目前包括地球的肚脐眼、蝴蝶仙子与飞蛾、螺壳里的月亮、尖顶瓶与贝壳、天上星星哪里来、突破世界的尽头、消失的夏天、会冒烟的树、月亮上的外星人城堡、古代的冰激凌、古代的冰激凌、小脚丫游世界十二本书。
  • 喜羊羊财商日记(小学版)

    喜羊羊财商日记(小学版)

    阅读本书,能让学生学会怎样赚钱,怎样花钱,怎样致富,让孩子们了解金钱,认识财富等,从而培养他们的独立意识、自主意识、创新意识和投资意识,为他们的未来生活打下一个好的基础。
热门推荐
  • 女汉子碰对呆萌男

    女汉子碰对呆萌男

    这是关于我的一个真实故事(名字不同)女汉子陈小草,碰对呆萌男陈毅豪。青梅竹马分散后又重新碰上了
  • 武宗外纪

    武宗外纪

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 不可不读的最悬疑的侦探故事

    不可不读的最悬疑的侦探故事

    在成长的道路上,最快乐的体验是求知;在探索的过程中,最需要的帮助是引导。希望这本书能带领小朋友们在知识的海洋里快乐遨游,让它成为你的良师益友!
  • 荣耀崛起

    荣耀崛起

    随着孽龙劫的到来,大荒中又一个动乱的时带即将来临,南越帝国面临着有史以来最大的危机。神秘的幽玄之境中的狼人军团被唤醒,银月城堡的鲛人面临灭族的危机。北方水族首领,幽冥鬼帝,率领数万鬼兵南侵,召唤出了鬼神渊中的洪荒蝠鲼和电鳐,所向披靡。南荒逍遥城主,逍遥龙神率领南荒七十八城,数万食人蚁火兵与南荒群妖,大举北进。美轮美奂的翡翠梦境,天神朴曦留在人间唯一力量——唐古拉丁守护被唤醒。看木随风如何纵横大荒,《荣耀崛起》。
  • 明宫囧事

    明宫囧事

    别样的太监,皇后与宦官的生死绝恋,肯定会令你赏心悦目。书生汪真,自宫入宫,究是为何?五百年之悬案。明君贪婪,得陇望蜀。穷尽天下美色,谁知做了他人嫁衣。倾城倾国女裙钗,含香吐翠入君怀。两只飞燕入皇家,三千佳丽无颜色。后宫后宫,西风轻拂,一鸟入林百鸟无声,一石击水浪花飞溅。欺诈、愤恨、妒嫉、陷害,无风起浪,暗藏杀机……
  • 查克拉的正确用法

    查克拉的正确用法

    带着科学知识穿越到火影,遇见了科学狂人大蛇丸。从此,他们相信一句话“科技改变忍界”。“大蛇丸大人,潜影蛇手如果改造一下毒牙,威力可以增加一倍哦!”“柱间的细胞构成分析出来了!”“写轮眼的变异原来是这样!”“红豆,想丰胸吃木瓜是没用的,试试科学的按摩吧……”有木叶飞舞的地方,就会有火在燃烧。这里依旧是火影的味道。
  • 妖孽世子:倒追现代萌妃

    妖孽世子:倒追现代萌妃

    一夜醒来,特工蝎子竟穿越了!是巧合,还是原本注定?!废柴是吗,我忍!欺我者,带我强大,我给自己天下!一次宴会,偶遇让万千女子痴迷的妖孽---凤亦岚,那精致的嘴唇微微勾起:丫头,约吗?。。。当大灰狼追逐小白兔,让我们一起reachagreement每天!
  • 沧海桑留

    沧海桑留

    这一生有过这样一段情,剩下的日子也就好走了很多……
  • 魔女强势来袭:狂傲天下

    魔女强势来袭:狂傲天下

    西方魔幻大陆,风云变幻莫测,几个少女被魔与神界钦点,世界,就此发生改变!废材?当然不是!绝无仅有的修炼天赋和资质,望尘莫及的修炼速度,怎能是废才!懦弱无知,没大脑,说谁呢?!大可以试试,一定会让他们知道什么才是真正的天才,妖才,鬼才!魔兽,她不用契约,只需要召唤。武士,一团暖气而已,她不用时间不花精力,功力自涨,一天升两级。灵丹,那是她家灵宠的零食。仇恨和屈辱,让她发誓洗刷一切!她们要让所有对手倒在巨剑之下,她们指天立誓,要颠覆一切。
  • 给乔任梁的一封信

    给乔任梁的一封信

    说不出离别,只想用自己的方式跟你告别。愿你一切安好。