书城英文图书美国学生科学读本(英汉双语版)(套装上下册)
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第93章 海洋(6)

如果一袋体积为300立方英寸的空气从海面下沉到两英里的深度,其体积 会变的还不到1立方英寸,其所承受的压力差不多有七吨重。因此当我们把深 海鱼打捞上来暴露在空气中时,它们鱼鳔中的空气会急剧膨胀,常常从腹内鼓 到嘴巴外面来了。

129.海底的面貌--海洋的底部广阔浩淼,却也贫乏单调。泥泞粘滑的 地面延绵万里却毫无变化,并被无边的黑暗包裹着,处在阴冷且似乎凝滞的 巨量海水的重压之下。不时出现的火山会抬升地面,形成斜坡以及一个个毫无 特色的锥形体,有时还会产生波浪形的隆起,让海水深度陡然变得还不到1英 里。大西洋中心的复活岛到亚速尔群岛附近之间的海底,便延伸着这样的一个 隆起地带。

海底没有山丘、没有沟壑,没有延绵的高山与顶峰,也没有深深的峡谷。 在广阔无尽的单调中,只有隆起的山脊和锥形火山,珊瑚岛往往就是它们形成 的。这里差不多是阴暗乏味到极点的地狱,漫长岁月的残留物经过历史的风霜 与大海的波浪激烈冲刷之后,在这里找到了死寂的安息之地,最终与周围无孔 不入的海水慢慢地融为一体。一些早前地质年代的古老动物物种,在这里也找 到了它们可以寂静长眠的地方,物种进化的动力完全放缓,因此这些相对低等 落后的物种便得以在此默默生存。

130.海底的覆盖物--在靠近海滨的地方,海底一般都覆盖着砂土,以 及由陆地废弃物衍生而成的淤泥。在更深一些海底,覆盖物则是一层具有细密 结构物质,动物就起源于此,学名叫做软泥,它是由生活在海洋表面附近的小 动物的壳体形成的。其中数量最多的,是一种叫做球房虫的小动物的贝壳,因 此这种沉淀物也被叫做球房虫软泥。

当深度达到3000英寻②(18000英尺)之后,贝壳沉淀物就消失了,取而代 之的一种红粘土层出现了。据估计,这一粘土层是由大气的和火山的灰尘,以 及沉入深海的小贝壳成分中的不溶于水的钙质部分构成的。陆地上从未发现过 类似的土层,这也是我们相信深海海底从未抬升成为陆地的原因之一。直到现 在,深海,依然是,深海。

131.海浪

实验124:将一根橡皮筋或者橡胶管的一端固定,然后伸开拉平。拿一根 小棍在它上面敲击一下,会看见一个波浪形的运动出现在整条橡皮筋上。但也非常容易看到,橡皮筋自身的每一部分并没有向侧面移动,而只是简单的上下 运动。在橡皮筋上折叠一片小纸片放在上面,更容易看出来,在波动中,纸片 完全没有参与波的传播而产生侧向移动。

风吹向水面的时候,会让水面产生运动并由此形成波浪。波浪的最高的部 分叫做波峰,最低的部分叫做波谷。波峰和波谷会沿着水面迅速移动,而水面 的每一部分,自身并没有移动,跟刚才橡皮筋的运动一样。当有一个瓶子浮在 水波中时,我们也能清晰发现这一点,水面只是在做上下移动而已,并没有向 侧面运动。如果水面自身也会产生横向运动的话,要想推动逆波而行的船,就 完全不可能了。

传递波的介质本身不会沿着波动的方向移动的例子,还有田野的麦浪,当 清风吹过,波峰波谷在田地里交替呈现,整体看去就像水上的波浪一样,而麦 穗一个个都只是点头起伏而已,并没有横向移动。不过水波的波峰,由于被风 吹动,也会在风向上产生一些漂移。

当巨大的海浪被海风形成后,那可就危险了,因为它的破坏力非常强大, 可将船只轻易吞没。为了让海浪平静下来,船上的人们有时会"往汹涌的波涛 里倒油"。这些油液会在水面上形成一层大面积的"浮油",也可以减弱海风 与水面的接触,进而难以吹动海水形成波峰,这样,船只就躲避了被吞噬的危 险。但是在风力极强的情况下,人们发现浮油也会被海风吹散。

尽管人们常说"山一样的巨浪",但波峰到波谷的距离很少有超过50英 尺的。最大海浪的波长,也就是相邻两个波峰或者波谷的距离,从300英尺到 1500英尺不等,甚至更长。其传播速度有时可以达到每小时60英里,但是一般 情况下还不足这个的一半。海浪的翻滚搅动,同时也让海水能充分地吸收空 气,这对生活在海洋的动物非常必要。

在海底发生的地震有时会形成恐怖的海浪,它可以冲向海岸将城市和船只 全部摧毁。这样的海浪高度有时可以超过100英尺,它的巨大力量常常将船只 搬运到陆地上,甚至架到很高的地方晾着。这种现象叫做海啸,与海风并没有 联系。

132.海洋的温度

实验125:给一个500cc的烧瓶装满水,瓶口用软木塞塞住,在瓶塞中插入 一根30cm长的玻璃管,玻璃管必须两端开口,也不要延伸到瓶塞以下。当瓶塞被塞进瓶口时,少量的水会被挤压到玻璃管中,形成几厘米的水柱。保持瓶塞 紧密,并确保管中和瓶中均无气泡。

将此烧瓶放入冰水混合物中,保持十五到二十分钟,然后用橡皮筋给玻璃 管中的水柱高度做下记号。再将烧瓶从冷却液中取出,观察玻璃管中的水面是 否立刻发生升降变化。持续关注玻璃管中的水面五到十分钟,会发现水的体积 并不是在冰的熔点32℉的时候最小,而是在这个温度以上一点点的地方。

纯净水的密度是在高于冰点温度一点点的时候达到最大,海水则不是如 此,它的密度会随着温度降低而持续增大,体积则会持续减小,直到达到海 水的凝固点28℉。因此地球两极附近的寒冷海水会慢慢下沉,并会在海底渐渐 朝低纬度甚至向赤道的温暖海域缓缓流动,那里的温度大致处在32℉和35℉之 间。这种海面寒冷海水的稳定潜流,为生活在深海海底的动物们提供了它们所 必需的空气,不然的话,深海的海水中的空气就会彻底耗尽,那里的所有生命 也都会全部毁灭。

海面的海水温度也随着纬度的不同而具有很大差异,在热带地区可以达到 80℉,而在极地附近则差不多是冰点温度。极地附近和赤道附近的海水,一年 到头温度都没什么变化,但是中间纬度地区的海水温度在一年中的变化则比较 显著。在海面之下,太阳光的热量会随着深度增加急剧减小,在差不多300英 尺深的地方,海水在一年中的温度变化不会超过2℉,在600英尺以下,海水温 度几乎就不会有任何变化了。

在海洋表面,日均温度变化不会超过1℉,年均温度变化也不会超过 15℉,当然那些在不同季节会遭遇不同洋流的海面,以及靠近海岸而被陆地热 量加热的海域不在此列。陆地和海洋各自温度状况之间的巨大差异,真可谓判 若云泥。这也造就了其各自生命世界的遽然不同,一个比较单一,没什么变 化;另一个则纷繁复杂,常常需要经受极端温度的考验。这也便是陆地生物比 海洋生物更高一等的原因,因为它们必须经受住环境变换带来的考验,才能生 存下来。

133.我们熟知的洋流--海洋是一个永远喧嚣欢腾的运动场,海水较深 部位的运动比较缓慢,但是在靠近海面的地方。由于海面的海风可以影响到这 里,这一区域的运动便非常明显而剧烈。各大洋之间也存在着海水的持续循 环,影响深度大致在300至600英尺之间,水流的速度从非常微弱到每天50英里不等,当然有时甚至更大。实际上,海洋中的不同洋流才是区分海洋区域的天 然判据,远比我们地理上的六大洋划分要科学得多。

在北半球,洋流是按顺时针方向循环的,在南半球则是逆时针方向。在洋 流循环圈的中心区域,那里的海水几乎是不流动的,并且常常聚集着大量的海 藻和各种各样的小动物。这些不断生长积累的海藻,就是人们常说的马尾藻。 洋流的这一固定运动方向,是通过对很多沉船事故的观察分析后得出的。 洋流的运动状况,也被从船上抛入不同海域的数以千计的瓶子所证实。这些瓶 子中都装有记录其经纬度的数据收集仪器,它们的位置变化以及最终流向,便清楚显示了洋流的运动方向。 如果海水的流动速度很慢,每天只有10到15英里,便被叫做漂流,比这更快的,叫做涌流。人们给流向趋势明显的几个主要洋流都分别起了名字,并且 很细致地画出了它们的路线。离开北美洲东南沿海朝着东北方向流动的暖流, 叫做墨西哥湾流。离开亚洲大陆东岸,朝东北向流动的洋流,叫做黑潮或者日 本洋流。离开拉布拉多东岸,流向东南的寒流叫做拉布拉多洋流。离开南美洲 西海岸,向北流动的寒流叫做秘鲁寒流。还有一些其他名字的洋流,但上面提 到这些基本上是最重要的了。