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海底激流是如何产生的?

2019-08-06/    168体育直播

编者按:

约在20世纪中叶,国际上一些知名的海洋科研机构,还有美国伍兹霍尔海洋研究所的海洋地质学家霍利斯特,他在对大洋底岩心进行分析时发现海底有波状结构,海底地形如被冲刷成的

  约在20世纪中叶,国际上一些知名的海洋科研机构,还有美国伍兹霍尔海洋研究所的海洋地质学家霍利斯特,他在对大洋底岩心进行分析时发现海底有波状结构,海底地形如被冲刷成的大片光秃秃的岩石和沟壑。而这种现象表明,只有被快速运动着的水流冲击后才可能出现这种现象,其他则无法讲通。于是,基于这种现象,他提出了一个大胆的“假说”:大洋海底存在着海底风暴。这个“假说”于1963年在美国旧金山一次学术会上正式提出。由于当时的科技水平尚不发达,“海底风暴”这一假说被一些人认为几近荒唐可笑。于是这一“假说”最终在一片指责和嘲笑声中收场,尽管霍利斯特对自己的这一观点坚信不疑。

  在1976年的1月16日一艘挪威运输船“贝尔基·伊斯特拉”号在毫无巨风骇浪的前提下,竟然奇怪地在大洋中失踪了。1980年,一艘从美国洛杉矶起航至我国青岛的货船,进入了被人称作日本魔鬼“龙三角”的海域时,突然发出了“SOS”救援信号,不过很快这艘“多瑙河”号货船便消失在这片神秘的海区。几天后,又有一艘希腊货轮在这神秘海域野岛崎以东约1公里处,连续发出了救援信号民,之后便悄无声息地消失了,船上的人员无一生还。

  这种种奇怪的现象,无人给出一个合理的解释,如果说这是因为船只小、抗风险能力弱,那么,其长度超过两个半足球场的德国超级油轮“明兴”号,为什么同样也难逃厄运呢?1978年12月7日,该轮船在驶往美国的途中连人带船突然神秘失踪,最后只找到一只已经十分破烂的救生艇。

  这些发生在海面上的失踪事件尚能留下点呼救声,但那些在水下活动的军用潜艇失事后,竟连呼救的时间都没有。美国海军罹难史载:1963年4月核潜艇“鞭尾鱼”号在英格兰近海神秘失踪;另一艘核潜艇“蝎子”号则于1968年5月在大西洋亚速尔群岛附近失踪。以色列海军潜艇“达卡尔”号于1968年4月在地中海失踪。法国潜艇“智慧女神”号,也大约在此期间在西地中海神秘失踪。令人感到更为不解的是,这些在当时属于较为先进的潜艇在失踪时,竟都没有发求救信号。

  1980年,在挪威沿海的一个荒芜的半岛上举行了一场高难度的悬崖跳水表演,当30名跳水运动员跳下悬崖,钻进海里后,却不见一人露出水面。人们大为惊慌,立即派出救生船和潜水员寻找。次日,又有两名经验丰富的潜水员佩带安全绳和通气管前往海下探索。当安全绳下到5米时,一股强大的力量将潜水员、安全绳和通气管以及船上的潜水救护装置全部往海底拖。后又派出一艘瑞典的微型探测潜艇来到这里。令人难以置信的是,这艘微型潜艇入海后也一去不返。在万般无奈的情况下,他们请求美国派来了一艘海底潜水调查船,并由地质学家毫克逊主持调查工作。毫克逊在电视监视器前不停地搜索着海底。突然,他发现离船不远处有一股强大的潜流,而更令人感到惊讶的是,在这股潜流中发现了30名运动员、2名潜水员的尸体,还有那艘消失在海底的微型潜艇……这一切都让人感到不可思议,难道真的是海底暗藏着什么玄机吗?

  面对发生于上世纪的种种奇特的海难事件,人们进行了各种猜想。“磁场说”,猜测海底是一个巨大的磁铁矿,是强大的磁场搅乱了船只航行方向的导航系统,船最终是被强大的磁场吸力拉入海底。杀人浪说”认为,这些失踪事件多发生在冬季,冬季这里的水温和气温之间相差20℃,因此海面上常产生上升的强气流,从而激发起海面上的巨大三角波浪所致。“黑洞说”认为,天体中晚期恒星具备高磁场、超密度的聚吸现象。人类虽不能看见它,但它却能吞噬一切运行在海上的船只。“次声说”认为,人们虽听不见次声,却它却有着极强的破坏力,船只极可能颠覆在次声软力中。此外还有许多猜想,如“外星人说”“气泡说”等。

  对于海难事件,人们虽然众说纷纭,但却没有一种猜想能让人信服。直到上世纪90年代,“海底风暴”这个“假说”在一些人中开始被逐渐接受,但仅此而已。其产生的成因至今还是没有答案,关于“海底风暴”发生的机理也一直未见有细节的介绍和报道。

  在中国,有一位专家多年来一直从事这方面的研究,也一直在“纠缠”海底风暴之“假说”。不过他认为,“风暴”一词是气象学概念,用在这里不妥,应称作“海底激流”,并认为这一概念应从物理学角度上进行框定,也许更严谨、更准确些。

  修日晨老师原是一名海洋学研究员,自20世纪70年代起,一直就对“海底激流”这一现象“耿耿于怀”。他曾发誓要一定要论证到底,现已73岁。直到2003年,凭借物理学理论基础和积累的潮汐经验,他已推断出潮流场幅合区使海水大量堆积,水位随之上升,使势能大量集中,压力之下最终使这些海水从流速几乎为零的海底某区域释放,形成“海底风暴”或者称为“海底激流”。但要证实“海底激流”的存在,必须用观测数据来证明。也正是一些发生于海洋中的细节现象,引起了他的关注,并驱使他坚持研究了十余年。

  1958年,我国曾进行了海洋普查,在此期间一名科技人员曾在国内海区多次测到突发性高速运动的海水流动,但其持续时间并不长,很快就又恢复了正常流速。因当时使用的海洋仪器较落后,“高速流动的海水”瞬间出现,大家更多的还是怀疑仪器是否具备可靠性,因而没被重视。到了今天,在进行海上作业,用海洋仪器采集数据时,也发现有流速过快的现象,当再次进行测量时又恢复了正常。这种现象多被人们视为“反常数据”,可以忽略不计。

  有一家涉海单位反映,他们原定以8.8节航行时速前进,但船只在行进时,如同原地踏步。这样的现象一直持续了约10~20分钟,才恢复了前进速度。然而这种与前进速度相持的瞬间流现象,令很多船员百思不得其解。

  多年前人们所议论的海上奇特现象就激发了修日晨强烈的责任感,所以他决心要从事这方面的的研究。后来,修日晨在山东省科委的资助下,从1995年开始对我国沿海“海底激流”进行了专题调查研究,并于1995年在渤海逞岛海域易产生海水堆积海区选点进行了“海底激流”观测。当时在该区域某点距海底0.2米处进行了24天的连续观测,共测到23次“激流”活动,其中有3次流速达到2米/秒以上,最大的为3.18米/秒,这个结果大大超出了人们的意料。

  2001年,修日晨和同事们在国家自然科学基金委的资助下,在江苏如东县海区苏北浅滩潮流幅合区又进行了“海底激流”专题调查,最终观测到了流速高达4.95米/秒的高速激流。终于揭开了激流存在的成因,“假说”也一步步地被证实并验证其过程。他的观点相继写成了学术论文,并在我国海洋权威刊物《海洋科学》上不止一次地发表。

  以为学者曾经提出一个形象的比喻:假如一条承载着车辆运行的正常公路一旦被掏空,路面以下路基必然在压力之下突然塌陷,如同陷阱,人车一起掉进去。“海底激流”后果就是这样。潮流在特殊的条件下幅合,海水逐渐堆积,水位不断提高,势能增加,海洋底部无法承受上层海水的巨大压力,薄弱部位必然被“突开”,瞬间里大量海水流失,海水堆积区域则形成负压,产生吞噬万物的陷阱。当陷阱的面积足够大时,刚好经过此地的船只就会失去浮力,陷进海洋深处。虽然“海底激流”在我国近海并不少见,但由于水浅、激流发生面积可能不会大、则陷阱也不会大。但是在深海地区或者大洋区域,如果具备潮流幅合的条件,可想而知,恰好路过的船只肯定在劫难逃。

  在海底作业的潜艇一旦遇到“海底激流”突然爆发形成的陷阱,就会迅速下降数十米。如果,激流持续时间是短暂的,激流消失后,潜艇会慢慢自动上浮。但如果操纵者对“海底激流”现象尚缺乏足够的认识,极易犯操作大忌。很可能会错误地启动耗氧气极高的内燃机动力,以达到快速上浮的目的。这样就会导致,潜艇内供人生存的氧气在一两分钟内就会被耗尽,使人们还未来得及发出求救信号就窒息而亡。

  那么,消失在海难中的船只,是否是“海底激流”造成的呢?尽管各种传说分析地头头是道,但终究不能自圆其说。一些学者认为尚不能到大洋的海难多发区域收集到足够数据来证明遇难船只是“海底激流”所为,但“海底激流”成因和过程分析,在逻辑上还是很合理的。也许有一天,安息在大洋深处的遇难船只会证明它们是如何壮烈牺牲的。

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