海洋的奧秘
第二章 海洋的奧秘
海洋的形成
解釋海洋的形成,最早拋棄帶有迷信色彩的傳說的是法國人鮑蒙。1852年,他提出一種假說,地球是從太陽爆炸分裂出來的,最初的地球是一個火球,同太陽一樣發(fā)熱發(fā)光。后來熱量散失,逐漸冷卻,外面便結(jié)成一層硬殼,里面繼續(xù)冷卻,根據(jù)熱脹冷縮的原理,冷縮的部分便有了空隙,在重力作用下,地殼便大規(guī)模的下陷,下陷程度,極不規(guī)則,形成地殼的褶皺。這一假說,把地球比作一個干透的蘋果,隨著果肉的干縮,果皮就發(fā)生皺縮,地球也一樣,隨著地幔的冷縮外殼發(fā)生了皺縮,有的地方凹下,有的地方凸出。
地球的內(nèi)部是熔巖,在重力的作用下,不時尋找裂縫涌出來,便引起火山和地震。隨著火山從深處迸出的熔巖,在地殼上緩緩流動,又把裂縫填平填滿。
就這樣地殼一層一層加厚。地殼的變厚,有力阻止了地球深處熔巖的迸出,火山活動也就逐漸減少,地球的表面輪廓也就基本固定下來,高聳的部分便是陸地,低陷的部分便是海洋。
這種火天冷縮成海之說,不再是純粹的想象和神話,而是有著相當(dāng)程度的科學(xué)見解,因而得到許多人的擁護(hù),在19世紀(jì)下半葉至20世紀(jì)初期,地質(zhì)學(xué)界一直將它奉為經(jīng)典。但是,用冷縮說解釋山脈的凸起,海洋的形成,并把它比作蘋果同果肉干縮而發(fā)生褶皺,畢竟有些牽強(qiáng)附會。把復(fù)雜問題簡單化,初聽起來,饒有興趣;強(qiáng)究起來,則矛盾百出,不合情理,難道8000多米高的高峰和1萬多米深的海底,也是冷縮形成的嗎?地殼冷縮固定以后,又為什么還有滄海桑田之變?喜馬拉雅山為什么可以從海底升起來?
鮑蒙提出冷縮說之后的120年,美國天文學(xué)家霍伊爾,在1972年,提出一個完全相反的說法,叫做“新星云假說”,說地球原來是個冷球,是由于放射性元素蛻變生熱,才能慢慢熱起來的?;粢翣栒J(rèn)為:原始的地球上既沒有海洋,又沒有大氣,是一個沒有生命的世界。當(dāng)時的地球是一個溫度很低的冷球。后來又怎么變熱了呢?那是地球內(nèi)部的一些放射性蛻變中釋放出大量的熱,使地球內(nèi)部的溫度逐漸升高,高到竟把地內(nèi)物質(zhì)熔解成了巖漿。冷球變熱之后,又由于重力作用,重物質(zhì)便往下沉,輕物質(zhì)便上浮。鐵、鎳等重金屬沉入地底,形成地球核心部分。硅酸鹽等不輕不重的物質(zhì)包圍在地核外面,形成地幔,地幔的表層便是地殼。水汽、大氣則飛向天空,形成厚厚的大氣層。
當(dāng)然,地球內(nèi)放射物質(zhì)釋放出來的熱并不是無限的,它只能越來越少,越來越弱,因此,原來的冷球,發(fā)了一陣高燒之后,又得冷卻下來,特別是外層冷卻最快,終于凝固了,變成了地殼。地球內(nèi)部冷得很慢,直至今日,仍有上千度的高溫,保持著可塑性熔巖狀態(tài),由于高溫和高壓,在深層翻滾對流,有時難免不從地殼薄弱處沖出來,形成火山。
地球表面冷卻,天空水汽便凝聚成雨,接著便整年整年地下著滂沱大雨,這才使地球上的坑洼地帶積滿了水,形成大海大洋。這樣說米,海洋的形成只能是在地球之后,但至少也有30億年歷史了,也許最初大洋大海沒有這么多的水,后來,隨著火山的活動,地下水的上冒,隨著大陸的形成,泉水的流入,大洋大海才逐漸充滿了水,才成了這個樣子。眾說紛紜,莫衷一是關(guān)于海洋的形成,還有很多種說法,各種說法都有一些道理,又都有一些不足,孰是孰非,孰優(yōu)孰劣,有待進(jìn)一步考察研究。
1.分出說
地球上有四大洋,其中最深的要算太平洋,誰能說清太平洋盆的形成,問題就解決一大半了。
半個多世紀(jì)以前,美國天文學(xué)家喬治·達(dá)爾文(進(jìn)化論創(chuàng)始人達(dá)爾文的兒子)提出一個十分大膽的說法,叫做“月球分出說”。喬治·達(dá)爾文認(rèn)為:地球的早期處于半熔融狀態(tài),它自轉(zhuǎn)速度比現(xiàn)在快得多。同時在太陽引力作用下會發(fā)生潮汐。如果潮汐的振動周期與地球的固有振動周期相同,使會發(fā)生共振現(xiàn)象,使振幅越來越大,最終有可能引起局部破裂,部分物體飛離地球?,F(xiàn)在的月亮,就是20億年以前,地球在這種自轉(zhuǎn)中甩出去的小火球,那個小火球的體積相當(dāng)于地球的1/6,留下一個大坑,便是太平洋的洋盆,以后注滿水,便是今天占整個海洋面積一半的太平洋。
支持喬治·達(dá)爾文說法的人,列舉很多理由;第一,月球的密度與地球淺部物質(zhì)密度近似;第二,只有太平洋洋底幾乎全是玄武巖,而其他洋底在玄武巖上面還覆蓋了花崗石,由此推測,太平洋的花崗巖都飛到月球上去了;第三,月球上沒有地球那樣的磁場,那是因?yàn)榈厍騼?nèi)核有鐵,月亮沒有這個內(nèi)核;第四,人們從珊瑚化石了解到地球自轉(zhuǎn)速度確有愈早愈快的現(xiàn)象,就是說甩出去是可能的。
隨著宇航技術(shù)的迅速發(fā)展,“飛出說”明顯出現(xiàn)了許多漏洞。宇航員從月球上帶回的土壤砂石跟地球上并不相同,它并不是花崗巖組成,太平洋底花崗巖飛到月球上去了純是無稽之談。而且月球上也有磁場,說明也有帶鐵質(zhì)的熔融核心。另外,經(jīng)測定,月球和地球具有同一年齡,大約都是45億年前形成的,因此月球是20億年前從地球上太平洋區(qū)域分離出去的說法,根本站不住腳。
2.水成說
持這種觀點(diǎn)的人認(rèn)為,早先的地球被混沌水所包圍,整個地球都浸泡在水里面,或者說整個地球全是海洋,沒有陸地。后來,在這混沌水中逐漸沉積出礦物和巖石,生成原始的花崗巖的地殼,并逐漸發(fā)展成為陸地。因?yàn)樗麄儼迅鞣N礦物和巖石的形成都?xì)w結(jié)為水中物沉淀的結(jié)果,所以這一假說就叫“水成說”
水成說認(rèn)為地球上先有海洋后有陸地,陸地產(chǎn)生于海洋之中。這與今天的實(shí)際考察結(jié)果正好相反,陸地至少有45億歲,而海洋是在其后10多億年才出現(xiàn)的。
3.隕石說
有人認(rèn)為,大約在兩億年前,一顆比月球還大的地球衛(wèi)星,從萬里之遙墜落下來,其威力之猛,超過幾十上百個原子彈。偌大的衛(wèi)星撞到地面上,不僅沖開了大陸硅鋁殼,還穿過了硅鎂層,甚至可能深入地幔之中。這樣一撞,地球的表面,就會有一個大坑,這樣一撞,就會引起地球劇烈膨脹,甚至開裂,地下水冒將出來,流進(jìn)裂縫坑洼地帶,這便形成了海洋。后來,又有人估計(jì)撞地球的隕星沒有月亮大,半徑只有500公里。因?yàn)樘罅?,地球不改變形狀也會更換位置,如果地球不按原軌道運(yùn)行了,那會是什么情景?
太不可思議了。即使半徑500公里的隕星撞在地球上,形成的環(huán)形坑半徑也可達(dá)300—7000公里。不過這一假說也不能說全無道理,造成太平洋盆底的巨大凹陷和地殼的破裂、變易的原動力,不就有了著落了嗎?但是這畢竟是臆測性的,缺乏足夠的科學(xué)根據(jù)。
4.沉陷說
持這種觀點(diǎn)的認(rèn)為:大陸在漫長的歲月中經(jīng)歷了若干次升降運(yùn)動,時而下沉,為海水淹沒,時而上升,露出海面。因此,我們所見到的海洋,只不過是因下沉而被海水淹沒的大陸罷了。
這種滄桑之變,前面我們已經(jīng)寫過了。但是用來解釋海洋的形成,似乎說得很透,又似乎什么也沒有說清。滄桑變化的例子多得很;如美國孤島海丘1.4億年前曾是島嶼,后來逐漸下沉,到200萬年前完全沒入水中。又如離日本120公里的海域里,有一塊200公里長80公里寬的陸地,于2200萬年前開始下沉,每一萬年下沉一米多,現(xiàn)在已下沉到了2000米深處。又如芬蘭岸邊的波羅的海海底正在上升,100年前芬蘭漁夫在貼水面岸石上刻的標(biāo)記,待子孫們?nèi)ふ遥菢?biāo)記已經(jīng)高出水面兩米多了。
但是,無論舉多少例子,都是個別現(xiàn)象。從某一局部來說,大海變陸地,或陸地變大海,都是千真萬確的事實(shí),而由此得出今天的海洋就是過去的陸地這一普遍性結(jié)論則是錯誤的。20世界初,人們發(fā)現(xiàn)海洋具有完全不同大陸的物質(zhì)成分,在聳入云霄的喜馬拉雅山上,可以找到魚的化石,茫茫大海水之下卻很少發(fā)現(xiàn)沉陷大陸的蹤影,那又怎么簡單斷言今天的整個海洋就是昔日的陸地呢?
海底擴(kuò)張和板塊學(xué)說
魏格納的漂移說,給后人的啟示極大,實(shí)際上為板塊理論打下了基礎(chǔ)。
可惜魏格納還沒有來得及對漂移的動力機(jī)制作出符合解釋就死了。但科學(xué)總是向前發(fā)展的,美國地質(zhì)學(xué)家赫斯和迪茨,根據(jù)英國霍姆斯“大陸是被動地在地幔對流體上漂移”的論述,提出了“海底擴(kuò)張說”,把魏格納的大陸漂移學(xué)說推到一個新階段。
大家知道,我們的地球分三層,表層叫地殼,平均深度有40公里,中層叫地幔,有2900公里,占了地球質(zhì)量的68.1%。里層叫地核,最厚,有3071公里,但只占地球質(zhì)量的20%左右。整個地球就像一個雞蛋一樣,地殼相當(dāng)?shù)皻?,地幔好比蛋白,地核就是蛋黃。地幔由硅鎂物質(zhì)組成,溫度很高,壓力極大,地幔物質(zhì)處于熔融狀態(tài),就像沸騰的鋼水,不斷翻滾、對流。當(dāng)?shù)貧さ哪骋徊糠质懿蛔〉蒯5膲毫r,熔融物質(zhì)不斷上涌,地殼便不斷增厚,再往上升,在陸地上就形成橫亙的山脈,在海洋中就形成高聳的海嶺。大洋中脊的出現(xiàn)和大洋底盆的更新,都是地幔對流,熔融物上涌的結(jié)果,據(jù)此,赫斯和迪茨得出結(jié)論:由于地幔對流,熔融物上涌,洋底以中脊為軸,不斷向兩側(cè)擴(kuò)張,洋盆逐漸擴(kuò)大,從而提出海底擴(kuò)張學(xué)說。洋底在擴(kuò)張的過程中,其邊緣遇到強(qiáng)大的阻力,擴(kuò)張便受到阻礙,這時地殼的一部分,鉆入地幔之中而被地幔熔化、吸收、形成很深的海溝。又由于擠壓的作用,海溝向大陸一側(cè)會頂翹起來,成為島弧,使海溝與島弧形影相隨。這種奇妙現(xiàn)象,從發(fā)生發(fā)展到結(jié)束,大約需要兩億年。這就不難理解,為什么至少有30億年歷史的大洋,洋底卻總是那么年輕,總難找到超過兩億年的古老巖石。
1968年法國人勒皮把“海擴(kuò)張學(xué)說”發(fā)展成為“板塊構(gòu)造學(xué)說”。
板塊學(xué)說和大陸漂移學(xué)說都認(rèn)為地球表層是漂移著的,但它們的機(jī)制并不相同,后者認(rèn)為是硅鋁層在硅鎂層上漂浮,而前者則認(rèn)為巖石圈在地幔軟流圈上漂浮。
什么叫巖石圈呢?原來地幔上還有一層物質(zhì)結(jié)構(gòu),跟地殼一樣堅(jiān)硬,它的厚度(包括地殼在內(nèi))有75—100公里,這個區(qū)域就叫巖石圈。巖石圈下面才是軟流圈,軟流圈下面又變得十分堅(jiān)硬,叫做“中圈”,中圈之下才是地核。因此大陸漂移并不像魏格納所說的那樣是硅鋁層漂浮在硅鎂層上,也不像海底擴(kuò)張學(xué)說所說,堅(jiān)硬的地殼馱在整個地幔對流體上,被動地緩緩漂移,而是巖石圈漂浮在軟流圈的對流體上,無論大陸或洋底都隨著巖石圈的漂移而漂移。
勒皮雄把整個地球的巖石圈分為六大塊:太平洋板塊,印度洋板塊、亞歐板塊、非洲板塊、美洲板塊和南極洲板塊。由于這幾塊巖石圈的面積大得很,而厚度只有75—100公里,很像幾塊板子故稱板塊。這六大板塊,并無海洋陸地之分,非洲板塊既包括非洲大陸也包括其他東西印度洋的一部分,和西面的大西洋一部分;美洲板塊既有絕大部分美洲在內(nèi),也有大半個大西洋在內(nèi)。這六大板塊有的相背而行,兩板分離界線便是大洋中脊,那里經(jīng)常出現(xiàn)地震、中央裂谷等過去無法解釋的怪現(xiàn)象。有的相向而行,地殼因而產(chǎn)生褶皺,地層隆起,連綿不斷的高山便出現(xiàn)了。亞歐板塊與印度板塊相向運(yùn)動,喜馬拉雅山便拔地而起,成了世界屋脊。
板塊學(xué)說不僅能解釋陸地山脈的形成,而且能解釋整個陸地上的海洋里的各種地質(zhì)現(xiàn)象。它徹底打破了海陸固定不變的傳統(tǒng)地質(zhì)觀念,使地球科學(xué)理論發(fā)生了根本性變化,因此,從大陸漂移說到海底擴(kuò)張進(jìn)而到板塊學(xué)說興起,人們稱這是地球科學(xué)上的革命。
海和洋
當(dāng)人類第一次離開地球,從太空遙望自己的家園時,人們驚訝地發(fā)現(xiàn),地球是一顆蔚藍(lán)色的水球。這是為什么呢?原來,在地球上的5.11億平方公里的總面積中,海洋占了70.8%,面積達(dá)3.62億平方公里,大約有38個中國這么大。所以,從太空遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,地球就成為一顆蔚藍(lán)色的水球了。
地球上的陸地不僅比海洋小,而且顯得比較零碎,這里一片,那里一塊,好像突出在海洋上的一些大的“島嶼”。海洋卻是連成一片的,各大洋都彼此相通,形成一個統(tǒng)一的世界大洋。所以,地球表面不是陸地分隔海洋,而是海洋包圍陸地,地球上的居民全生活在大大小小的“島嶼”之上,只不過,有些“島嶼”相當(dāng)大而已。
地球上水地很多,大大小小的湖泊、河流星羅棋布,而在其中唱主角的,對地球的方方面面形成顯著影響的,自然首推海洋,因?yàn)楹Q笏傮w積約有133899萬立方公里,約占地球上水儲量的96.5%。假如地球是一個平滑的球體,把海洋水平鋪在地球表面,世界將出現(xiàn)一個深達(dá)2440米的環(huán)球大洋。
海洋是地球表面除陸地水以外的水體的總稱,人們習(xí)慣上稱它為海洋。
其實(shí),“?!焙汀把蟆本偷乩砦恢煤妥匀粭l件來說,它們是海洋大家庭中的不同成員。可以這么說,“洋”猶如地球水域的軀干,而“?!边B同另外兩個成員——“海灣”和“海峽”則是它的肢體。
“洋”指海洋的中心部分,是海洋的主體,面積廣大,約占海洋總面積的89%。它深度大,其中4000—6000米之間的大洋面積約占全部大洋面積的近3/5。大洋的水溫和鹽度比較穩(wěn)定,受大陸的影響較小,又有獨(dú)立的潮汐系統(tǒng)和完整的洋流系統(tǒng),色較高多呈藍(lán)色,且水體的透明度較大。
世界的大洋是廣闊連續(xù)的水域,通常分為太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。有的海洋學(xué)者,還把太平洋、大西洋和印度洋最南部的連通的水體,單獨(dú)劃分出來,稱為南大洋。
“?!笔谴笱蟮倪吘壊糠郑s占海洋總面積的11%。它的面積小,深度淺,水色低,透明度小,受大陸的影響較大,水文要素的季度變化比較明顯,沒有獨(dú)立的海洋系統(tǒng),潮汐常受大陸支配,但潮差一般比大洋顯著。
海按其所處的位置和其他地理特征,可以分為三種類型,即陸緣海、內(nèi)陸海和陸間海。瀕臨大陸,以半島或島嶼為界與大洋相鄰的海,稱為陸緣海,也叫邊緣海,如亞洲東部的日本海、黃海、東海、南海等;伸入大陸內(nèi)部,有狹窄水道同大洋或邊緣海相通的海,稱為內(nèi)陸海,有時也直接叫做內(nèi)海,如渤海、瀨戶內(nèi)海、波羅的海、黑海等;介于兩個或三個大陸之間,深度較大,有海峽與鄰近海區(qū)或大洋相通的海,稱為陸間海,或叫地中海,如地中海、加勒比海、紅海等。
此外,根據(jù)不同的分類方法,海還可以分成許多類型。例如,按海水溫度的高低可以分為冷水海和暖水海;按海的形成原因可以分為陸架海、殘跡海,等等。
世界大洋有四個:太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。這四大洋的名稱都有各自的來歷。
太平洋原本沒有名字,我國古代籠統(tǒng)地把它叫做“滄?!被蛘摺按蠛!?。
16世紀(jì)初,葡萄牙航海家麥哲倫率領(lǐng)探險隊(duì)乘著幾只帆船,橫越大西洋,穿過南美洲曲曲折折的海峽,到達(dá)太平洋。麥哲倫發(fā)現(xiàn)這里比之波浪滔天、洶涌澎湃的大西洋平靜多了,便給它取名“太平洋”。實(shí)際上麥哲倫被暫時的假象所蒙蔽,太平洋根本就不太平。太平洋最大,面積等于三個大洋的總和。
太平洋最深,平均深度4000多米。最深的馬里亞納海溝,深達(dá)11034米,把世界屋脊珠穆朗馬峰放進(jìn)去距水面還差2000多米。太平洋的水最多,地球上的水有一半貯在那里面。太平洋火山最多,全世界600多座火山就有450多座分布在太平洋區(qū)域,不僅邊緣區(qū)有火山。太平洋火山如此之多,地震自然十分頻繁,全世界的地震幾乎有一半都發(fā)生在太平洋地震圈內(nèi),1923年9月1日上午,日本相模灣海底發(fā)生地震,離海灣幾十公里的東京橫濱,倒了四萬多幢房屋,十多萬人喪生,近百萬人無家可歸。這么一個大洋能說它“太平”嗎?
大西洋原來名稱并不統(tǒng)一,北部稱西洋或北海,南部稱阿特蘭他洋。17世紀(jì)中期,才把大西洋統(tǒng)稱為阿特蘭他洋。為什么叫“阿特蘭他”呢?傳說有一個力大無窮的巨人,名叫阿特拉斯,就住在大西洋。大家就把大西洋叫為“阿特蘭他洋”。我國把“Atlantic”意譯為“大西洋”。大西洋的面積只及太平洋的一半,但比歐、亞、非三大洲加在一起還要大。
印度洋,我國古時稱為“西洋”。鄭和七下“西洋”,指的就是印度洋。
古希臘古羅馬稱它為紅海、南海、東?;蚨蛄⑻乩飦喓?。15世紀(jì)末,葡萄牙人繞過非洲南端的好望角進(jìn)入這片海洋,才叫印度洋。印度洋整個洋面都在東半球,而且大部分處在熱帶,水面平均溫度20℃—26℃。
北冰洋位處北極,終年風(fēng)雪彌漫,堅(jiān)冰如砥,是冰和雪的世界,是名副其實(shí)的“北冰洋”。北冰洋比起其他三個大洋來,的確是小弟弟,它面積小,且常年積雪不化,海水冰凍,人跡罕至。但因大陸架占了洋面積的一半,開發(fā)利用起來,前途可觀。歐美國家認(rèn)為北冰洋只是大西洋的一部分,叫北極海,也是有道理的。
四大洋的附屬海很多,據(jù)統(tǒng)計(jì)共有54個海。太平洋西南部的珊瑚海,面積廣達(dá)479平方公里,是世界上最大的海。介于地中海和黑海之間的馬爾馬拉海,面積僅11000平方公里,是世界上最小的海。
海灣,是?;蜓笊烊腙懙氐囊徊糠?,通常三面被陸地包圍,且深度逐漸變淺和寬度逐漸變窄的水域。例如,聞名世界的“石油寶庫”波斯灣,僅以狹窄的霍爾木茲海峽與阿曼灣相通,不過,海與灣有時也沒有嚴(yán)格的區(qū)別,比撕開灣、孟加拉灣、幾內(nèi)亞灣、墨西哥灣、大澳大利亞灣等,實(shí)際都是陸緣?;騼?nèi)陸海。
海峽,是兩端連接海洋的狹窄水道。它們有的分布在大陸或大陸之間,有的則分布在大陸與島嶼或島嶼與島嶼之間。全世界共有海峽1000多個,其中適于航行的約有130個,而經(jīng)常用于國際航行的主要海峽有40多個。例如,介于歐洲大陸與大不列顛島之間的英吉利海峽和多佛爾海峽,溝通太平洋與印度洋的馬六甲海峽,被稱為波斯灣油庫“閥門”的霍爾木茲海峽,我國東部的“海上走廊”臺灣海峽,溝通南大西洋和南太平洋的航道麥哲倫海峽,以及作為地中?!伴T檻”的直布羅陀海峽等等。世界有多少海呢?國際水道測量局統(tǒng)計(jì)有54個,太平洋17個,大西洋14個,印度洋9個,北冰洋9個。最大的海要算太平洋的珊瑚海和南海,其次是大西洋的加勒比海、地中海和印度洋的阿拉伯海;最小的海是大西洋的亞速海和北冰洋的白海。海距離大陸較近,按照它們的不同位置,又區(qū)分為地中海、內(nèi)海和邊緣海。
地中海位于幾個洲之間,有淺的海峽與大洋相連,深度幾乎與大洋相等。如歐洲的“地中?!?。
內(nèi)海又叫“內(nèi)陸?!?,是指伸入大陸內(nèi)部的海,海水受人口河水的影響比較大,如我國的渤海、歐洲的黑海、里海等。
邊緣海簡稱“緣?!被颉斑吅!保谴笱筮吘壊糠?,一側(cè)以大陸為界,另一側(cè)以半島、島嶼與大洋分隔,但水流交換不暢,比如我國的黃海、東海、太平洋西北部人鄂霍次克海,它們受潮汐的影響比較大。
大洋觀光
認(rèn)識了“?!迸c“洋”的聯(lián)系與區(qū)別,我們再來看一看四個大洋的基本情況。
太平洋,位于亞洲、大洋洲、北美洲、南美洲和南極洲之間。
太平洋的形狀近似圓形,面積廣,達(dá)17868萬平方公里,約占世界海洋總面積的49.5%,是世界上面積最大、水域最廣闊的第一大洋。
太平洋是世界水體最深的大洋,平均深度為4028米,全球超過萬米深的6個海溝全在太平洋中,其中馬里亞納海溝是世界海洋最深的地方。
太平洋島嶼星羅棋布,中西太平洋是世界島嶼最多的水域,素有“萬島世界”之稱。新幾內(nèi)亞島、塔斯馬尼亞島、新西蘭的北島和南島,以及美拉尼西亞、密克羅尼西亞、玻利尼西亞三大島群等,是太平洋中的重要島嶼。
西太平洋島嶼眾多,有聞名的花采列島,包括阿留申群島、千島群島、日本群島、琉球群島、臺灣島、菲律賓群島和巽他群島等。東太平洋島嶼稀少,主要有溫哥華島等。
太平洋的名字很美,其實(shí)并不“太平”。在南緯40°,終年刮著強(qiáng)大的西風(fēng),洋面遼闊,風(fēng)力很大,被稱為“狂吼咆哮的四十度帶”,是有名的風(fēng)浪險惡的海區(qū),對南來北往的船只造成很大威脅。夏秋兩季,在菲律賓以東海面,常產(chǎn)生熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng),并向東亞地區(qū)運(yùn)行。強(qiáng)烈的熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng),可以掀起驚濤駭浪,連萬噸海輪也會被卷進(jìn)海底。
太平洋沿岸和太平洋中,有30多個國家和一些尚未獨(dú)立的島嶼,居住著世界總?cè)丝诘慕?/2。近年來,太平洋地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較迅速,已引起世界的普遍關(guān)注。
大西洋,位于南、北美洲、非洲之間,南接南極洲,通過深入內(nèi)陸的屬海地中海、黑海與亞洲瀕臨。
大西洋面積約9430萬平方公里,是世界第二大洋。
大西洋較大的邊緣海、內(nèi)海和海灣有地中海、黑海、比撕開灣、北海、波羅的海、挪威海、墨西哥灣、加勒比海和幾內(nèi)亞灣;著名的海峽有英吉利海峽(拉芒什海峽)、多佛爾海峽(加來海峽)、直布羅陀海峽、土耳其海峽以及進(jìn)出波羅的海的卡特加特海峽、厄勒海峽和大、小貝爾特海峽等;較大的島嶼和群島有大不列顛島、愛爾蘭島、冰島、紐芬蘭島、大安的列斯群島、小安的列斯群島、巴哈馬群島、百慕大群島、亞速爾群島、加那利群島、佛得角群島、馬爾維納斯群島(馬爾維納斯群島)以及地中海中的一些島嶼。
大西洋沿岸和大西洋中有近70個國家和地區(qū)。歐洲西部,南、北美洲的東部,非洲的幾內(nèi)亞灣沿岸,瀕臨遼闊的大西洋,是各大洲經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)。
印度洋,東、西、北三面是陸地,分別是澳大利亞大陸、非洲大陸和亞洲大陸,東南部和西南部分別與太平洋、大西洋“攜手”相連,南靠冰雪皚皚的南極洲。
印度洋的面積為7492萬平方公里,約占世界海洋總面積的1/5左右,是世界第三大洋。
印度洋中的島嶼較少,大多分布在北部和西部,主要有馬達(dá)加斯加島和斯里蘭卡島,以及安達(dá)曼群島、尼科巴群島、科摩羅群島、塞舌耳群島、查戈斯群島、馬爾代夫群島、留泥汪島等。
印度洋的周圍有30多個國家和地區(qū),除大洋洲的澳大利亞外,其余都屬于發(fā)展中國家。
北冰洋,大致以北極為中心,被亞歐大陸和北美大陸所環(huán)抱。它通過格陵蘭海及一系列海峽與大西洋相接,并以狹窄的白令海峽與太平洋相通。
北冰洋的面積為1230萬平方公里,是世界上面積最小、水體最淺的大洋。因此,有人認(rèn)為北冰洋不能同其他三個大洋相提并論,它不過是亞、歐、美三大洲之間的地中海,附屬于大西洋,被稱為北極地中海。
北冰洋地處北極圈內(nèi),氣候寒冷,有半年時間絕大部分地區(qū)的平均氣溫為-20℃—-40℃,且沒有真正的夏季,邊緣海域有頻繁的風(fēng)暴,是世界上最寒冷的大洋。同時,這里還有奇特的極晝極夜現(xiàn)象。夏天,連續(xù)白晝,淡淡的“夕陽”一連好幾個月在洋面附近徘徊;冬季,綿延黑夜,星星始終在黑黝黝的天穹閃爍。最奇妙的是在北極的天空中,還可以看到色彩繽紛、游動變幻的北極光。
北冰洋表層廣覆著冰層,冬季冰面達(dá)1000多萬平方公里,夏季仍有2/3的洋面為冰雪所覆蓋,是一片白茫茫的銀色世界。這里的冰不僅多,而且厚,一般為2—4米,連重型飛機(jī)都可以在冰上起落。越接近極地,冰層越厚,極點(diǎn)附近竟厚達(dá)30多米!
北冰洋海岸線曲折,島嶼眾多,且多邊緣海。亞歐大陸北面自西向東有巴倫支海、喀拉海、拉普帖夫海、東西伯利亞海、楚科奇海等;北美大陸北面有波弗特海和各島之間的眾多海峽;格陵蘭島以東有格陵蘭海。北冰洋的主要島嶼有世界最大島嶼格陵蘭島和斯匹茨卑爾根群島、新地島、新西伯利亞群島、法蘭士約瑟夫地群島和北美洲北部的北極群島等。
北冰洋通過拉布拉多寒流和東格陵蘭寒流使海水流進(jìn)大西洋時,往往隨身攜帶許多“土特產(chǎn)”——冰山,浩浩蕩蕩向南漂去。這些冰山,形狀奇特,千姿百態(tài),崢嶸突兀,潔白耀眼,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,仿佛一座座碧海玉山。然而,冰山雖美,卻為禍不淺。冰山小的面積不足1平方公里,大的可達(dá)幾平方公里,這些“龐然大物”在海上漂移,常常會造成沉船事故,所以有人說冰山是沉船的禍?zhǔn)住?/p>
過去,美國和西歐一些國家,曾把海洋劃分成七個部分,即北冰洋、北大西洋、南大西洋、北太平洋、南太平洋、印度洋和南冰洋。而現(xiàn)在,他們通常只使用太平洋、大西洋和印度洋三大洋的名稱,把北冰洋看作大西洋的附屬海。有時,海洋學(xué)家們?yōu)榱搜芯可系姆奖悖哺鶕?jù)海洋本身的自然特征,把南極大陸周圍直到南緯40°附近的一片片汪洋大海,稱為南大洋。可見,海與洋的區(qū)分,與洋的劃分,并無嚴(yán)格的一定之規(guī),在遵循為大多數(shù)人承認(rèn)的規(guī)定的前提下,有時也可以靈活對待,這種態(tài)度其實(shí)也是一種科學(xué)的態(tài)度。
海水的家族成員
海洋水是含有一定數(shù)量的無機(jī)質(zhì)和有機(jī)質(zhì)的溶液,主要溶解有氮、氧和二氧化碳等氣體物質(zhì),以氯化物為主的各種鹽類,以及其他許多種化學(xué)元素。
在為數(shù)眾多的溶解于海洋水的元素中,氯化物和硫酸鹽含量約占鹽類總含量的99%,其中氯化鈉、氯化鎂等氯化物則占4/5以上。氯化鈉(食鹽)味道發(fā)咸,氯化鎂和硫酸鎂味道發(fā)苦,所以海洋水不僅有咸味,也有苦味。
全世界的海洋水里到底含有多少鹽類呢?如果把它們?nèi)刻崛〕鰜?,那是非常驚人的。
據(jù)科學(xué)家計(jì)算,全球海洋水中鹽類總含量約5億億噸,體積有2200萬立方。這個數(shù)字有多大呢?打個比方,如果把海水全部蒸發(fā)掉,整個大洋底部將平均有60米厚的鹽層,如果把這么多鹽類均勻地鋪在地球表面,則有45米厚;如果把它們?nèi)康谷氡北?,不僅可以將北冰洋填平,而且會在洋面上堆起500米高的鹽層;如果把它們堆積到印度半島上,鹽層的高度甚至可以把世界第一高峰——珠穆朗瑪峰完全埋沒。
微量元素的單位體積和海水內(nèi)含量微乎其微,但由于海洋水總儲量非常龐大,所以這些元素也十分可觀。例如,1000噸海洋水中含鈾僅有3克,但在整個海洋中鈾的總儲量高達(dá)40多億噸,比陸地上已知鈾的總儲量大2000—3000倍,大約相當(dāng)于燃燒8000萬億噸優(yōu)質(zhì)煤所釋放的能量。1000噸海洋水中含金0.0004克,整個海洋就有500多萬噸;在1000噸海洋水中含碘60克,整個海洋就多達(dá)930億噸。
鹽的“發(fā)祥地”
也許你會產(chǎn)生一個奇怪的問題:雨水是淡的,河水是淡的,千條江河滔滔奔流,日夜不停地匯入大海,可是,億萬年下來,海水卻仍然是咸的。那么,海水里的鹽分究竟是從哪兒來呢?
這個問題眾說紛紜,目前還沒有得出完全一致的解釋。但通常有兩種說法。
一種認(rèn)為,海洋水中的鹽類來自海底。地殼運(yùn)動引起巖漿由地幔侵入地殼,海底火山的多次噴發(fā),排放出大量的元素和其他化合物,這是海洋水中鹽類的主要來源。同時,長期浸泡在海洋水中的底基巖,也可以向海洋水提供各種鹽類。
另一種認(rèn)為,海洋水中的鹽類來自河流。大陸地殼的巖石,在外營力的風(fēng)化和剝蝕作用下,水流溶解了巖石中的鹽類,然后通過河水和地下水輸送到海洋,使海水逐漸咸起來。
實(shí)際上,這兩種說法都有一定道理,很可能把這兩種說法合在一起,就是海洋水中鹽類的真正來源。
河水不斷把陸地上的鹽分帶入大海,海水會不會越來越咸呢?不會。因?yàn)閺目偭可峡?,河流入海的鹽分所占比例較小,加上海洋生物消耗和人類不斷從海水中提取鹽類,因而大海的鹽分基本上趨于穩(wěn)定,不會有明顯的變化。
也就是說,與人類有著千絲萬縷聯(lián)系的海洋水,依然會帶著它那特有的苦咸味,伴隨人類的一生。
神秘的海底世界
大海是個富饒的寶庫,也是世界上最神奇的地方。每當(dāng)人們在岸邊拾著浪潮送來的貝殼,望著時而波濤洶涌,時而風(fēng)平浪靜的大海的時候,多么想透過蔚藍(lán)色的海水,了解海底世界的奧秘??!海底世界究竟是個什么樣子呢?
大海底下也像海平面一樣的平坦嗎?
讓我們到海底去做一次有趣的潛水旅行吧。穿上潛水服,從鋪滿晶瑩沙粒的海灘,沿著向海底傾斜的緩坡向下走去,就進(jìn)入了海底世界。這里是一片充滿陽光的溫暖的生物世界。形形色色的海草,隨著海水的起伏輕輕地?fù)u擺著,構(gòu)成了一望無際的海底草原。五顏六色的小魚在水草中穿游,身體魁梧的海蟹在忙碌地尋找食物。平坦的海底上鋪滿了松散的泥沙,有時還可以看到伸入到海底的河谷。其實(shí),這些淺海地區(qū)仍然是大陸的一部分,是陸地向海底延伸的部分,我們把它叫做“大陸架”。
大陸架的寬度各處并不同,有的寬達(dá)一千多公里,有的只有幾公里,但是它們都比較平坦,坡度非常平緩,一千米長的距離,高度上也差不了一兩米。
大陸架是海洋中最富饒的地方,它有著繁盛的海洋生物,世界上80%左右的海洋水產(chǎn)都是在大陸架地區(qū)捕捉到的。大陸架海底下面還蘊(yùn)藏著豐富的天然氣、煤、鐵等礦產(chǎn)。
從大陸架繼續(xù)向海洋深處走去,地勢急劇變陡,就像一個大滑梯一樣向海洋深處直插下去,海水從一二百米深一下子增加到兩三千米深。這個陡坡叫做“大陸坡”,是大陸架到大洋洋底的過渡地帶,平均寬度是15-80公里。在大陸坡上,我們可以看到有一條條平行的海底峽谷伸向洋底。這些海底峽谷象英語字母“v”字一樣,又陡又深。大陸坡是個黑暗的世界,這里已經(jīng)沒有大陸架上那種生機(jī)勃勃的景象了。地面上有的地方巖石裸露,有的地方覆蓋著來自大陸的沙子,而更多的地方覆蓋著一層青灰色的軟泥。
由于海水越深,壓力越大,到海洋的腹地——大洋洋底去旅行,那就得乘坐深水潛艇了。大洋洋底的面積占整個海洋面積的五分之四,差不多等于地球上陸地面積的一倍。大洋底也和大陸上一樣,有著復(fù)雜多樣的地形。其中最壯觀的要數(shù)海底山脈了。這些山脈雄偉高峻,高可達(dá)兩三千米,寬可達(dá)一兩千公里,逶迤相接長達(dá)幾萬公里,曲折蜿蜒,貫穿四個大洋,是地球上最大的山脈,人們也叫它做大洋中脊。在大洋洋底中,面積最大的是大洋盆地,它的面積占大洋的一半,比地球上整個陸地的面積還要大些。在大洋盆地上,我們可以看到遼闊的海底高原、平坦的深海平原、林立的海峰、峻峭的海嶺和一座座孤立的海底平臺。這里而最奇妙的是深海平原和海峰。深海平原處于大洋盆地中最深的地方,平坦得很難讓人找到一點(diǎn)起伏,可以說是地球上最平的地方。而一座座平地拔起的海峰,頂部渾圓,四周陡峭。原來它們是一座座聳立在海盆上面的火山。有的海峰,頂部露出海面,就成為島嶼。在太平洋的西南部就有上萬個這樣的火山島。
大洋洋底是個黑暗,寒冷、寂靜的世界,水溫終年保持在1℃~2℃。這里沒有植物,卻有著一些奇形怪狀的海生動物。在這里我們能看到一些發(fā)光帶電的魚類,在漆黑的海洋中,不時發(fā)出紅色的、藍(lán)色的、綠色的光亮,給寂靜的海底帶來一點(diǎn)生氣。這里還能看見一些大嘴尖牙、身體扁平的魚,用它長長的觸手在捕獲食物。在世界大洋的洋底還蘊(yùn)藏著豐富的礦藏。外表像土豆一樣的黃褐色錳結(jié)核,遍布在深海海底,它不僅含有錳,還含有銅、鉆、鎳、鐵等二十多種有用的金屬元素。這些錳結(jié)核還在不斷地長大,真是取之不盡的寶藏。
游歷了海底世界,你可能會問,遼闊的海洋中到底哪兒最深呢?在大洋洋底的邊緣地帶,有一條條狹長的深淵,叫做海溝。這些海溝,上部坡度比較緩,寬度有幾十公里到一百公里,越向下坡度越陡,常常像臺階一樣,一級級的伸向洋底,到了海溝底部有的才半公里寬。海溝深度一般都超過6000米,世界大洋中,水深超過一萬米的深海溝只有六個,全都在太平洋。其中,位于太平洋西部的馬里亞納海溝,最深處深達(dá)11034米,是世界上最深的海溝,也是地球上已知的最低的地方。如果我們把陸地上最高的珠穆朗瑪峰(8848米)搬到馬里亞納海溝里去,峰頂距海面還差著兩千多米呢!
海水為什么又咸又苦
喝過海水的人都知道海水又咸又苦,還有點(diǎn)澀。所以,在大海中航行的船只總要帶些淡水,沿海地區(qū)的農(nóng)民也不會用海水來灌溉莊稼。
海水中又咸又苦的東西是什么呢?
把一盆海水曬干,就會發(fā)現(xiàn)在盆底上有一層白花花的東西。這白花花的東西,在化學(xué)上叫做鹽。海水中溶解的鹽類很多。據(jù)計(jì)算,一立方公里的海水中,有兩千七百多萬噸氯化鈉、三百二十萬噸氯化鎂、二百二十萬噸碳酸鎂、一百二十萬噸硫酸鎂,還有許多其他種類的鹽。如果我們把地球上的全部海水都蒸發(fā)干,那么海底就會沉淀出六十米厚的白花花的鹽類。這些鹽類的體積有兩千二百萬立方公里那么大,它們可以把整個北冰洋填平還有剩余。
海水中的這些鹽類,和人類的關(guān)系非常密切。我們每天少不了的食鹽(氯化鈉),是海水中含量最大的一種鹽類,它占海水中所有鹽類的78%。食鹽不僅是人類必需的食物,而且還是化學(xué)工業(yè)離不了的一種原料。人類所需用的食鹽,絕大部分是從大海中提取的。
點(diǎn)豆腐用的鹵水的主要成分是氯化鎂,氯化鎂也是海水中含量較大的一種鹽類?,F(xiàn)在世界上所需的鎂和鎂的化合物,很大一部分是從海水中所含的氯化鎂和硫酸鎂提取的。鎂是一種重要的金屬,制造飛機(jī)、快艇、汽車、火箭都離不開它。
食鹽是咸的,鹵水是苦的?,F(xiàn)在你明白海水為什么又咸又苦了吧!
其實(shí),海水里含有物質(zhì),遠(yuǎn)不止食鹽和鹵水。在地球上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一百多種元素中,有八十多種在海水中都能找到。不少元素,在海水中的含量,比在陸地上的儲量要大得多。比如海水中鈾的總含量可達(dá)四十億到二百億噸,比陸地上的總儲量多兩千倍到一萬倍;黃金的含量約一千萬噸,也比陸地上的儲量多得多?,F(xiàn)在,人們可以從海水中提取鉀、碘、鈾等多種元素。
隨著科學(xué)的發(fā)展,海水對人類的貢獻(xiàn)將會越來越大。
海洋中也有“河流”嗎
有人曾做過這樣一個試驗(yàn):把一個密封的小瓶,從澳大利亞的墨爾本附近投入海里,這個小瓶橫渡了印度洋,游歷了大西洋,走了三年多的時間,最后來到了英國。這個在太平洋南部投入海中的小瓶,怎么會長途跋涉幾萬公里,來到大西洋北部的英國海面呢?這個試驗(yàn)啟示我們,海洋中海水的流動看來是有一定規(guī)律的。
經(jīng)過人們多年的觀察、實(shí)驗(yàn),證明了在浩渺的大洋中存在著一條條巨大的“河流”。它們和陸地上的河流一樣,在不停地朝著一定的方向流動。這些海洋中的“河流”就叫做“洋流”,也叫海流。
大洋表層的洋流,比陸地上的河流要大得多了。它們有幾十到幾百公里寬,上千公里長,浩浩蕩蕩地在海洋中奔流,最快的一小時能走九至十公里。
讓我們比較一下北太平洋和北大西洋的洋流有什么特點(diǎn)。在北太平洋上,有北赤道暖流、日本暖流、北太平洋暖流和加利福尼亞寒流組成的一個環(huán)形的洋流圈;在北大西洋上有北赤道暖流、墨西哥灣暖流、北大西洋暖流和加那利寒流組成的一個環(huán)形的洋流圈。這兩個洋流圈有多相似?。∷鼈兌己蜁r針旋轉(zhuǎn)的方向一樣。也就是說,在北半球的太平洋和大西洋上都有一個順時針旋轉(zhuǎn)的洋流圈。同樣,你再觀察南半球,就會發(fā)現(xiàn)南太平洋上的洋流圈由南赤道暖流、東澳大利亞暖流、巴西暖流、西風(fēng)漂流和本格拉寒流組成。
這兩個洋流圈運(yùn)動的方向和北半球相反,是反時針方向的。
大洋西側(cè)的洋流都是暖流,而東側(cè)的洋流都是寒流,不管南北半球全一樣。
洋流怎么還有寒暖之分呢?為什么洋流前進(jìn)的路線那么有規(guī)律呢?
原來,每條洋流的源地不同,它們的溫度就不同。比如太平洋上的日本暖流,它的源地在菲律賓以東、赤道附近的熱帶海洋上,那兒的海水被火辣辣的太陽曬得熱乎乎的。這股海流從低向高緯度的洋面流去,它的溫度就比周圍海水的溫度要高,所以就叫它暖流。而太平洋上的秘魯寒流,它是從高緯度的大洋地區(qū),帶著滿身的涼氣向赤道流去,溫度就比周圍海水的溫度低,所以就叫它寒流。
洋流的分布為什么那樣有規(guī)律呢?這要從驅(qū)動洋流運(yùn)行的力量說起。這股使洋流運(yùn)動的力量,主要就是風(fēng)。在地球上某些地區(qū)有一種不停地朝一個方向吹的風(fēng),海洋中的水在這種穩(wěn)定的定向風(fēng)驅(qū)趕下,從原來所停留的地方不停地向著一個方向流動。比如在赤道以北的熱帶海面上終年吹送一股東北信風(fēng),在赤道以南的熱帶海面上終年吹一股東南信風(fēng)。它們不停地從東向西吹,就使得赤道附近的海水離開了老家,不停地自東向西流去,這就形成了北赤道暖流和南赤道暖流。而南北緯40°—60°的海面上經(jīng)常吹偏西風(fēng),就形成了西風(fēng)漂流、北太平洋暖流和北大西洋暖流。除了定向吹的風(fēng)以外,地球的自轉(zhuǎn)和大陸的阻擋也能造成洋流方向的改變。象北赤道暖流向西撞著亞洲、北美洲大陸后,一小部分給撞了回來,而大部分就沿著大陸的東岸向北流去,形成暖流。大洋中海水的運(yùn)動是非常復(fù)雜的。表層海水的運(yùn)動容易使人了解,而大洋深處的海水怎樣運(yùn)動,這個謎還有待進(jìn)一步去考察。
大海里的“草原”和“森林”
海洋里有1萬多種植物,絕大多數(shù)都是低等的葉狀植物,也就是海藻和海洋菌類。這些藻和菌類,大的如參天大樹,小的肉眼難以看清。它們有的漂浮于海面,形成遼闊的海上草原;有的生長于海底,形成繁茂的海底森林。
在北大西洋中心,就有一塊馬尾藻形成的海上草原。由于這里風(fēng)平浪靜,水流微弱,飄浮的馬尾藻不能遠(yuǎn)游,便在這里定居下來,并不斷繁衍,蓋滿了大約450萬平方公里的海面,遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去真像是一片遼闊無邊的草原。使這片海域有了“馬尾藻?!钡姆Q號。
海洋植物不僅可以構(gòu)成一片片海上草原,而且那些長得高大的海藻,也可以形成巨大的海底森林。長在海底的藻類,不像陸地上的植物那樣,扎根于土壤。而是用假根附著在海底或巖石上,直接從海水里獲得營養(yǎng)物質(zhì)。在南太平洋沿岸生長的“海藻樹”,高3—15米,粗如人腿,退潮時才露出上部的枝葉。在北美洲的一些沿海地區(qū),生長著一種“棕櫚”,長在海底巖石上,不怕風(fēng)浪沖擊,高達(dá)90余米。有一種巨藻,是藻類之王,高幾十米到百余米,有的甚至達(dá)到500米,其“葉片”就有40—100厘米長,它的壽命有12年之久。就是這些巨藻形成了海底森林。
海洋“草原”和“森林”對人類來說,也是寶貴財(cái)富。許多海藻營養(yǎng)價值很高,如紫菜、海帶、江籬、石花菜、海蘿等,都是人們常吃的海菜。許多海藻的藥用價值相當(dāng)大,如海帶含碘多,可治粗脖子??;紫菜可治高血壓;海人草、銅藻、鐵丁菜、青蟲子等可入藥驅(qū)蛔蟲;萱藻、馬尾藻、海蒿子等還可以提煉出抗癌藥物呢!還有許多海藻是很好的氮肥和鉀肥及重要的牲畜飼料。因此,人類正在努力開發(fā)利用海上草原和海底森林。
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