1什么是海?什么是洋?
其实,海和洋是两个不同的概念,即使我们经常把它们放在一起,但实际上它们有着不同的面貌。概括地说:海小洋大,海浅洋深,海近洋远。海受人类活动影响大,洋受人类活动影响相对较小。
“九天揽月,五洋捉鳖”,这地球上又有哪“五洋”呢?我们知道,地球上有四大洋:太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋,除了北冰洋较浅,另外三大洋的深度均在3000米以上。如今也有将南大洋(南极附近大洋)单独划分,形成了五洋的说法。
2人类对海洋的探索
人类对海洋的探索从远古时期就开始了,直到如今还没有结束。最早的历史可以追溯到波利尼西亚人。
波利尼西亚人在公元前4000年起便不断航行,使用最为原始的航海技术谜一般探索了几乎整个太平洋诸岛,北到夏威夷,南至新西兰,东到复活节岛的大片海域中的大量小岛都有波利尼西亚人的踪迹。
古希腊人开拓了整个地中海的贸易,创造了星象盘、地图,甚至经纬度。不过古希腊的技术并没有被罗马人继承,罗马帝国的战争焚毁了古希腊最著名的亚历山大图书馆及其大量馆藏。
北欧海盗(维京人)利用发达的造船技术和骁勇善战的战士,掠夺西欧海岸,甚至一度到达地中海掠夺。同时他们不断探索新的定居点,逐渐定居到冰岛、格陵兰岛、纽芬兰岛。
中国也对世界航海有着重要的贡献,郑和下西洋时的造船技术已经失传,但是当时发展出的天文、海图、指南针等传播到了欧洲,成为了未来航海的必需品。
此后,地理大发现时代到来,欧洲的航海家不断探索,开启了全球化的进程。
3海从哪里来?
似乎从地球诞生之初,海洋就一直存在了,但是事实是什么样的呢?
我们知道,海洋中最主要的东西就是水。刚刚形成的地球是一颗炽热的行星,根本存不住水,随着地球逐渐冷却,火山活动将水从地球内部释放。之后的小行星和彗星碰撞也可能带来了水这一生命之源。
海水都是咸的,是因为当中有盐,这里的盐不仅仅是我们吃的食盐,还包含了各种稀奇古怪的离子。这些离子主要是由地壳岩石溶解以及火山喷发带来的,同时它们也让海水在更低温度下才结冰,真正做到了0度不结冰。
更重要的是,海洋还是生命的摇篮,最早的生命起源于海洋。
4热带海水会沸腾吗?
海水温度分布与太阳辐射密切相关。热带日照时间长,海水温度高,两极相反。但是为什么热带海水温度不会一直增加呢?因为海水是流动着的,这种流动被称作洋流,洋流重新分配了热量。“海底总动员”中为了找到儿子的小丑鱼,便是通过太平洋的洋流,从大堡礁来到美国。
5海水有多咸?
海水不仅仅咸,而且苦涩。咸是我们常吃的盐——氯化钠(NaCl)导致的,而苦涩是由镁离子(Mg2+)导致的。就像烧水留下的水垢一样,这些盐无法跟着水进入大气,因此蒸发会让海水更咸,相反地,降水会让海水变淡。海水的当中盐的含量用盐度表示,不同的海水有不同的盐度。盐度越大密度也越大,像死海就因为非常高的盐度,人可以轻松地漂浮在海面上。这些盐,也就是我们常说的矿物质,是人体和工业必须的原料,但是过高的浓度使得喝海水会让身体细胞脱水哦~
我们知道不同地方的海水千差万别,南方的海水暖和,北方的冷。我一个不会游泳的朋友说南方的海水比北方的咸,喝起来不太舒服。但是不仅仅南北方海水有差别,同一个地方的海水在不同深度也会有很大区别。正如我们刚刚所说的,阳光照射让海水更温暖,因此海水表层暖,底层冷。而且盐分越高,密度越大,导致高密度的海水沉底,低密度的海水在表面,出现表层海水淡,深层海水咸的现象。
6神奇的海流
水不往低处流?这真的会发生!因为有着科里奥利力,也称科氏力。这又是什么东西呢?我们看看这张图片。
这就像是下雨天一把旋转的雨伞,雨滴从伞中心向外滑落,由于旋转,尽管在我们看来雨滴直线滑落,但是对于雨伞,雨滴划出了一道美丽的弧线。而使得雨滴在雨伞上划出弧线的这个假想的力就是科里奥利力。地球上运动的事物也是一样,水流在重力作用下想要从高处流向低处,科里奥利力让流动发生偏转,使海水几乎沿着等水位面流动,形成了地转流。
那么风会让海水沿着风的方向移动么?也不一定。风吹方向和表层水流形成45°夹角,越深处水流受到风力影响越小,而偏转也越大。这个现象使得北半球的水流向右偏转,南半球向左偏转。
除了水平的海流外,海水还会垂直运动,形成垂直海流。我们前面提到了,盐度越高,海水密度越大,同时温度低,密度也越大。受到盐度和温度的共同作用,海水在某处上升,到达表面,随着蒸发和日照升温,又有着流动,在另一处沉入海底,从而形成一个循环。
垂直海流分为上升流和下降流,上升流将深层海水的营养物质带到海洋表面。大多数海洋生物生活在海洋表面,有上升流的地方也就成了海洋生物的餐桌,各种海洋生物都会聚集于此,形成了全球重要的渔场。
7喜怒无常的海浪
风在大洋深处产生波浪,一些长波长的波浪,也就是浪与浪之间距离较远的浪可以一直传播到近岸。在近岸处,因为海水变浅,海底阻拦了波浪的前进,波浪速度变低,这就给了后浪追上前浪的机会。不仅仅长江后浪推前浪,大海也是这样,后浪推着前浪向前,海浪就变高了,当高到一定程度,海水就会散开,形成美丽的浪花。
但是海浪也会带来灾害,大量海浪叠加会产生很高的“疯狗浪”,导致船只被卷走、打翻进而沉没。由于其无法被预测,疯狗浪也就成了海上杀手。除了疯狗浪,另一种海浪带来的灾害更常见于人们的视野之中,那就是海啸。
海啸一般是由地震产生,海底的运动导致海水在一瞬间下沉或上升,从而产生波浪。这种波浪在海洋内部产生,能量更大,也更高,传播到海岸边时变高形成数米到几十米高的大浪。
尽管海浪喜怒无常,我们还是尝试去利用海浪的能量。但是我们面临一个选择,大浪高效、能量高,但却有破坏性;小浪安全,却没有足够的利用价值。不过我们还是再海岬处,利用海浪起伏运动压缩空气来发电。但是海浪发电功率较低,同时基建可能带来环境影响,因此并不普及。
8来自月亮的潮汐
钱塘江大潮众所周知,涨潮时海水能逆着河水一路向上游挺进,形成奇观。这大潮的本质就是潮汐,那么潮汐是怎么产生的呢?你可曾想过,潮汐竟然是月亮带来的礼物!
由于月球和地球之间的万有引力和地球自转的离心力共同作用,海水被月亮吸引而涨潮。同时太阳也会对潮汐有影响,但由于太阳距离地球太远,影响比月亮小很多,不过这也导致在初一和十五的时候,地月日三者一线的时候产生了大潮,而在上下弦月的时候潮汐不那么明显。
这也是钱塘江大潮一定发生在每年朔望月时。根据潮汐的变化,渔民可以更好地判断出海和回港时间,什么时候可以趁着退潮到海滩上拾取些海货。
相较于喜怒无常的海浪,潮汐就有规律多了,因此潮汐能也会用来发电,并且比海浪能利用更普遍,功率也更高。但是潮汐发电也带来一定的环境影响,由于机组经常需要拦海而建,也就有可能造成了一些海洋生物的栖息地破坏。
9结语
大海一边赐予了生命,是巨大的宝藏;却同时喜怒无常,掀起惊涛骇浪。我们不仅仅要利用海洋的资源,同时也要保持对大海的敬畏,保护大海的环境,关心海洋的生态。随着二氧化碳的排放、全球气候变暖,海洋也发生了酸化,洋流也会受到影响,整个海洋的生物都与人类活动息息相关。海洋不会干涸,但是气候变化和污染导致的海洋环境变化却可以轻松反噬人类。
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