1893年的一天,“弗拉姆”号考察船正穿行在北冰洋巨大的白色冰山之中,由于没有风,四周一片寂静,有当船只驶过平滑的海面才泛起道道游。挪威探险家弗里德约夫·南森是这艘船的主人,他正准备向北极点接近,寻找传说中的“北极陆地”。
突然考察船似乎遇到了阻碍 速度明显慢了下来。
船员们并没有偷懒 船也没有撞上冰山或海面浮冰也没有遭遇到逆风.船就这样神秘地减速。
接下来,南森还发现他的船似乎被一种神秘的力量控制了.这种力量有时让船无法转向,有时会让船自动拐弯,在海面.上划出一个大圆圈回到起点。
在神秘力量的干扰下考察船的航行速度比正常速度慢了1/4。许多船员对此感到非常恐惧,以为他们的航行惊动了北极地区神秘的水怪。
好在这种力量似乎并不想让考察队永远地留在冰冷的海面,考察船还是能够克服神秘力量缓慢前行。
过了一阵,当逃离那片古怪的水域后.船只的航行速度又正常了。
那种神秘的力量不止一次地干扰南森的考察船,有时在这片水域有时在那片水域。
南森既是一位科学家.还是一位经验丰富的北极探险家他和别人一道探索北极证明北极并不存在像南极那样的巨大陆地:他还在生物神经系统领域颇有研究。
此外,当时世界主要国家组成了一个称作“国际联盟”的组织 类似今天的联合国处理国际事物。
南森因为在当时国际联盟中的优秀贡献.被授予了诺贝尔和平奖。就是这样一位学识渊博的科学家、社会活动家,也难以解释自己遇到的这个北极怪现象,于是他给这种现象起了一个名字,叫做“死水效应”。
死水不死
为什么北极地区会出现死水效应?调查发现,北极地区并没有大型的水生动物,不存在什么“水怪”。所以:死水效应的解释可能还要从海水人手。
南森发现这种效应后,一些物理学家认为,死水现象也许与海水的盐度、密度有关海水是威的.密度也比淡水大。
而冰川水其实是淡水。当北极地区的冰山融化时,产生的淡水的密度比海水低,如果环境安静无干扰,淡水会浮于海水之上,在一定时间内形成淡水水层。整个海水从海面到水底也许会出现23层盐度 密度不同的水层
如果船只突然碰到了密度很大的水体行驶速度自然也就会慢下来。这个解释有一定道理,但是却无法解释为什么有时候船舵会不听使唤以及船只打转的情况。
最近,法国科学家试图在水槽中制造出死水效应,并揭示死水效应的奥秘。他们在水槽中制造了盐度、密度不同的水层,不同水层染上不同的颜色,并把电动玩具船放入水槽做实验。水槽中的水面十分平静,但是科学家发现水下却并不平静,在两个水层的交界面上,会出现微微的波浪。而当玩具船在水面行驶并摇晃时深层的水体被搅动了,一部分水被吸引到了浅层填充玩具船产生的漩涡。随着船只向前行驶,这种水体的振荡越来越剧烈交界面处的波浪也越来越大甚至大到影响了船只正常行驶的程度。而此时 .水面其实还很平静,可是波浪却在船下面产生了一个低乐区,船到了这个后压区前行就比较困下。法国科学家终于成功地在水槽中制造一死水救应,并发现这是由于水层的界面波灌成的。
界面坡捣鬼
我们知道,当风吹过水面时,水体会泛击波浪,从广义上理解,波浪就是一种界面游界面之上是空气,之下是水,而波沿着界面传播,并有一定的振幅,出现波峰和波谷。其实在水体中也会出现多个水层,它们之间存在
着界面。在北极水域,由于光照变化,露出水面的冰山融化速度时快时慢,于是固态的水变成液态水并流入海水的量也就时多时少。
海水的平均盐度是0.35%,密度比淡水要大
因此当大量的冰融化后,一时之间不会与海水混合,往往会在海水表面形成一个盐度很低的淡水层,和高盐度的海水之间形成了一个水面下的界面。
科学家发现,有时水面下甚至不止出现个界面,而是有数个界面。这些界面上同样会出现界面波。
当水层界面波的振幅很大时,即使水面上似乎很宁静,但界面波也足以干扰船只的航行。
水层界面波的发现对科学家真正理解海洋很有帮助。比如一些在平静的海水中游泳的人会突然出现难以划动的意外,这其实就是死水效应造成的。此外进人海洋的污染物是如何在海洋中扩散的?这是科学家希望了解的课题。而界面波的发现,让科学家知道了海水中的一种新的动力,对他们的研究将很有帮助。
揭开了死水效应的奥秘,死水也就没什么可怕的了。
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