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奇特的海洋现象及问题研究

时间:2023-08-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:最大的风浪一般出现在大洋中的强风海域,如环绕南极洲的南大洋。海雾是航海的克星,也是一种频发的海洋灾害。靠近赤道的热带海洋是飓风唯一的出生地。其风力达12级以上。地球自转的离心力作用于正在上涨的海水,会在海面上形成浅水波。

奇特的海洋现象及问题研究

1.海浪

海浪是由外部能量驱动海水所形成的运动,大多数海浪是“风浪”。风吹过海面时,会将海水卷起,并带动海水向前运动,最后形成海浪。在波峰处,重力把海水向下拉,形成杯状的波谷。通常情况下,风浪在海面上平稳前行,最后到达海岸,将能量释放出去。最大的风浪一般出现在大洋中的强风海域,如环绕南极洲的南大洋。在澳大利亚南部沿海地区,2.7~3m高的海浪很常见,风暴引起的海浪经常高达6m。但是在北大西洋的一些地区,某些条件下的风和海流会引起所谓的畸形波,这种波浪可高达33m,有的甚至更高。

2.海流

海流也称为洋流,是指大洋中一部分海水在某些外力的作用下形成的长距离定向流动,因其某些特征与陆地上的河流有相似之处,因而被称为海流。

海洋中有河流,它在最严重干旱的情况下也不会干涸,在发生最大洪水的情况下也不会溢出两岸。这河流的两岸与河床是由冷水组成的,而它的湍流则是由温水组成的,墨西哥是它的河源,而北冰洋是它的河口

海流虽然也有边界、流向、流速等,但其边界远不像河流那样分明,而宽度、流量等一般要比河流大得多。海流的宽度最大可达数百千米,长度则可达数千千米,其流速一般都可以达到5km/h以上。有些海流的流速和流量有时大得惊人,例如:在挪威的萨尔登湾与西尔斯达德湾之间的海峡中,海流的最大流速可达30km/h,其巨大的轰鸣声可传至数千米之外;墨西哥湾暖流在通过佛罗里达海峡时的流量可以达到每秒2.6×1011m3,流至切萨皮克湾后可进一步增大至每秒7.5×1011~9×1011m3

海流的形成原因有多种,定向风和地球自转力等外力作用,海水因温度和密度变化等自身原因产生的重力作用,都可能导致海流的形成。根据其成因的不同,可分为风海流、密度流、补偿流。根据其自身特性的不同,又可分为沿岸流、大洋环流、寒流、暖流等。

3.海雾

海雾是海面低层大气中一种水蒸气凝结的天气现象。因它能反射各种波长的光,故常呈乳白色。海雾是航海的克星,也是一种频发的海洋灾害。它会使海上的能见度显著降低,使航行的船只迷失航路,造成搁浅、触礁、碰撞等重大事故。

根据成因的不同,可把海雾分成平流雾、混合雾、辐射雾和地形雾四种。

(1)平流雾是因空气平流作用在海面上生成的雾。它包括两种:①平流冷却雾,又称暖平流雾,有时简称平流雾,它是暖气流受海面冷却,其中的水汽凝结而成的雾。这种雾比较浓,雾区范围大,持续时间长,能见度小。②平流蒸发雾,它是海水蒸发,使空气中的水汽达到饱和状态而形成的雾,又称冷平流雾或冰洋烟雾冷空气流到暖海面上,由于低层空气下暖上冷,层结不稳定,故雾区虽大,雾层却不厚,雾也不浓。

(2)混合雾也可分为两种:①冷季混合雾,这种雾多出现在冷季;②暖季混合雾,这种雾多产生在暖季。

(3)辐射雾则有3种情况:①浮膜辐射雾,它是指漂浮在港湾或岸滨的海面上的油污或悬浮物结成薄膜形成的雾;②盐层辐射雾,当风浪激起的浪花飞沫经蒸发后留下盐粒,借湍流作用在低空构成含盐的气层,夜间因辐射冷却,就在盐层上面生成了雾;③冰面辐射雾。(www.xing528.com)

(4)地形雾则有岛屿雾与岸滨雾之分。前者是空气爬越岛屿过程中冷却而成的雾;而岸滨雾则产生于海岸附近,夜间随陆风漂移蔓延于海上,白天借海风推动,可飘入海岸陆区。

4.冰山

冰山是指从冰川或极地冰盖临海一端破裂落入海中漂浮的大块淡水冰。冰山并不是海冰结成的,是“陆上长,海上生”,是由冰川碎裂而成,漂浮或搁浅,形状多变,露出海面高度5m以上。极地除了有海冰以外,海洋上还漂浮着十分壮观的冰山。冰山是一个危险的杀手,它常常出没于高纬度的海区,给过往的船只造成巨大的威胁。

5.海啸

海啸是一种极具强大破坏力的波浪,由海底地震或海底火山喷发等海底剧变所引发,常常会引起海水大面积的泛滥。海啸一词用来形容运动速度极快的“水墙”。这种“水墙”高度可达30m或更高,以800km/h的速度运动。通常情况下,海啸可引发一连串的巨型波浪,波浪之间的间隔时间可达45min。这些波浪在外海深处很难被察觉到,只有在靠近海岸时,高度才会急剧增加。

6.台风和飓风

一般来说,台风和飓风都会给人类的生产和生活带来不同程度的灾难。盛夏季节,热带海洋上常常产生一种庞大的空气涡旋。它一面强烈地旋转,一面在海上向前移动或登上陆地,常常带来狂风暴雨,甚至造成大范围的洪涝灾害和局部地区风暴潮、海啸、山崩等严重的自然灾害

靠近赤道的热带海洋是飓风唯一的出生地。这里有充足的阳光,空气中含有充足的水分,当热带海面上形成巨大的低压区的时候,周围的冷空气就会补充进去,形成巨大空气涡旋。因此,飓风是在海上生成,然后登上陆地。

飓风和龙卷风之间存在很大的差异。龙卷风持续的时间很短暂,属于瞬间爆发。龙卷风最大的特征在于它出现时,往往有一个或数个如同“大象鼻子”样的漏斗状云柱,同时伴随着狂风暴雨、雷电冰雹

飓风是一个巨大的空气涡旋,多发生于暖季。其风力达12级以上。飓风中心有一个风眼,风眼越小,破坏力越大。

7.潮汐

潮汐也许是海洋中最容易预报的一种变化。在每一个潮周期中,海面先是上升,然后下降。地球绕着地轴自转时,月球太阳的引力对地球的牵拉作用是不断变化的,海面的上升和下降与这种变化的联系相当密切。月球引力的牵拉作用最强,所以月亮正下方的海洋无论处于哪个半球,涨潮都是最强烈的。地球自转的离心力作用于正在上涨的海水,会在海面上形成浅水波。这时,沿着海岸,我们会看见水位先是上升,继而下降。一个周期内,与其他周期内的潮汐相比,高潮达到最高,低潮达到最低,这就叫“大潮期”。一年中从头至尾,大潮期的出现与满月和新月相对应,两次大潮的间隔一般是两个星期。“小潮”是一个潮周期中出现最低的高潮和最高的低潮,出现时间在月相的上弦月和下弦月期间。无论如何,因为月亮每天升起的时间总比前一天晚51分钟,所以两个潮周期会持续24h 51min,高潮也是每天都比前一天晚51min。

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