經常在海邊生活的朋友,估計經常會看到一種奇怪的現象,那就是海水在不同區域有著不同的顏色,有時候深淺不一的海水邊界是直線的,有時候是不規則的,這種現象在江河的入海口處最為常見。
其實不止是在海邊,在廣袤的太平洋與大西洋交匯區域,往往也能看到漫長的分界線,其中大西洋海水顏色較深,太平洋這邊顏色較淺,這種奇怪而又壯觀的景象,吸引著越來越多的遊人坐船前來欣賞。既然都是海水,為什麼會形成這麼明顯的分界線呢?
水的混合機制
我們在中學估計都做過水混合的物理實驗,拿一杯紅色的水,把它倒入另一杯清水中,我們會看到紅色在新容器中慢慢地擴散,直至完全“融入”清水中,最終清水也會變為紅色,只是顏色要比之前淺。
如果我們在兩杯水混合時,用玻璃棒進行攪拌,那麼就會看到,兩種水的混合速率會明顯提高。
我們從而得出結論,水分子的擴散作用是無時無刻不在進行的,只是在不同狀態下,擴散速率有所變化而已,比如水的溫度越高,擴散越快;在有外力擾動時,擴散速率也會加快。
所以,影響水分子擴散的因素,一個是內因,由分子的運動所決定;另一個是物理攪拌的外因,無論是用玻璃棒對一杯水進行攪拌,還是海水受到的洋流、風力、波浪等作用下,都能起到加快水分子運動的效果。
太平洋和大西洋之間的界限是如何形成的?
太平洋和大西洋之間出現明顯界限的區域,位於南美洲的合恩角,同時這裡也處於南美洲與南極洲的交界,獨特的位置,造就了多種因素的組合,共同形成了海水的界限。其中最為主要的因素有:
一是兩大洋中水量的補給不同。匯入太平洋的河流要比流入大西洋的多,補給水量要大,同時來自南極洲的冰川融水,大部分也流入太平洋。另外,太平洋洋麵接收到的降雨也要普遍比大西洋多。
二是兩大洋蒸發量不同。在相同的太陽照射條件下,由於大西洋海水中的含鹽量比太平洋普遍高出10%左右,所以蒸發量大西洋要比太平洋高一些。
三是單位體積海水中,大西洋要比太平洋“雜質”多。正因為上述兩個方面的原因,使得同等體積海水中,大西洋中的含鹽量、懸浮物質、藻類等微生物,要比太平洋高,因此從上面看,大西洋的海水普遍要比太平洋的顏色深,因此形成了二者之間明顯的界限。
為什麼二者沒有融合呢?
剛才提到了影響水擴散的因素,作為大洋來說,其擁有的海水體積非常巨大,如果當海面風平浪靜之時,外力(比如風力、洋流、波浪等)對海水擴散的影響就比較小,如果主要靠水分子的自然擴散,那麼海水的混合肯定效率很低,這樣就有可能在不同狀態海水之間,形成區域性的“不混合”現象。
所以,嚴格意義上說,太平洋和大西洋之間的海水,是每時每刻都在進行著融合的,這是由液體分子運動和外力攪拌共同作用下,必然發生的情況。只不過,當環境條件比較穩定時,由於雙方的體量太大,融合得不明顯,人們用肉眼很難觀察出來其中的變化。
兩個大洋間的界限,也並非什麼時候都存在,比如交界區出現暴雨、大風等天氣,外力攪拌作用明顯增強,分界線就會變的越來越不規則,越來越模糊,甚至根本找不到了。
交界處海水的高度不一樣
除了兩大洋交界處會出現分界線外,還有個有意思的現象,那就是太平洋海面高度要比大西洋低。
引發這種現象的原因也有多種,比如,一方面,大西洋海水含鹽量較高,水量補給較少,蒸發量較大,這就使大西洋中的海水相對於太平洋,要顯得“匱乏”一些。
第二個原因,是地球自轉的影響。地球的自轉方向是從東向西,從這個方向看,太平洋正好位於大西洋的前面,在海水跟隨轉動過程中,大西洋的海水,會在交界處對太平洋海水有明顯的擠壓作用,推動了太平洋海水的隆起。
第三個原因,是海底地形地貌的原因。太平洋的海底相對於大西洋,地形普遍要複雜得多,眾多海底山脈的存在,使太平洋海水的流動性較差,容易發生區域性聚集現象。
因為上面幾個原因,整體上太平洋的海面高度要比大西洋稍高,最終在交界處,體現出來高5釐米左右的情況。