漂流瓶是如何旅行的
你听说过漂流瓶吗?有人会把一封信或某个物品装入一只空玻璃瓶中,封好瓶口,放入大海,这就是漂流瓶。这只漂流瓶会随着大海的波涛漂向远方,如果在旅途中没有被汹涌的海浪打碎,几天、几个月,甚至几百年后,它会在地球某处的沙滩上被某个人捡到,里面的信或者物品会被人看到。于是,投放这只漂流瓶的人的目的就达到了。
使用漂流瓶送信的方式是玻璃瓶被发明后才出现的。在早期,当人们思念海对面的亲人时,就把信放在玻璃瓶中封好,放入大海,希望它能随着大海的波涛漂洋过海,把信送到亲人的手中。后来人们发现,这种传信方式很不靠谱,几乎没有收信人能收到使用漂流瓶送来的信。
洋流助力漂流瓶旅行
15世纪末,西班牙著名航海家哥伦布率领航海船队到达美洲,发现新大陆之后,在返回西班牙途中遇到了一场剧烈的风暴,他担心自己和船队会被大海吞噬,于是,他把他的笔记、向西班牙女王交代发现新大陆的报告和信,连同他绘制的一张美洲沿岸地图一起密封在一个酒桶中,投掷到大西洋的美洲海域里,相当于制作并投放了一只桶状的漂流瓶。不到一年,他安全地回到了西班牙,而那只漂流桶早已不知去向。直到300多年后的19世纪50年代,这个特别的“漂流瓶”才在地中海的直布罗陀海峡被一位船长发现。这算得上是有记录的漂流时间最长的“漂流瓶”了。
漂流瓶是如何在大海中旅行的呢?
要想回答这个问题,需要了解海洋运动的基本特征——洋流和大洋环流。
海洋是奔腾不息的。地球上整个海洋都是相通的,海水一直在流动。可以说,现在任何一个海域中的任何一个水分子一段时间后在地球上其他任何一处海域出现的可能性都是存在的。
但是,海水的流动并非毫无章法,而是受到地球自转、月球和太阳的引力、太阳黑子、太阳光强、气候、大气循环、地震、海底火山爆发、陆地和海岛的阻隔、水团密度、海底地貌、水温变化等多个因素的影响。例如,月球和太阳的引力会使海水形成半日潮或者全日潮,有规律地潮涨潮落,而地球自转和大陆、海岛对海水流动的阻隔作用,则造成了海水常年有规律地流动,这就是洋流;海洋中所有的洋流都是互相连通的,并且一直在循环往复地流动,因此形成了大洋环流。
洋流虽然在流速和流量上有季节性变化,但流过的路径基本保持不变。大洋环流主要受地球自转的影响,因为地球是一颗以南极点、北极点穿过地球内部的连线为中心轴自西向东自转的星球,由于流体的惯性,地球表面的海水整体上就会自东向西流动,这就是每个大洋或者海湾西岸的海平面高于东岸的海平面的缘故,因为海水流到西岸时,被西岸的陆地挡住了。例如,位于北美洲和南美洲之间的巴拿马地峡,其东侧是大西洋西岸,西侧是太平洋东岸,其东侧的大西洋水位要比西侧的太平洋水位高3~6米(考虑到涨落潮因素,不同时间落差不同)。大洋西部被陆地挡住的海水在后续海水流动的压力下,会沿海岸向两侧流动,并且在科氏力的作用下,南北半球的洋流分别向左或者向右偏转,而太平洋东部的海水流向西部后变少,使得海面降低,流到西部的海水就会在重力(地心引力)的作用下沿特定的路径流回到东部,补充东部的海水,这样循环往复,海水就流动起来了,并且亿万年来一直流动着。
太平洋赤道两侧有两条自东向西的洋流,分别是北赤道流和南赤道流。
北赤道流到达太平洋西岸,受到欧亚大陆的阻挡后,分叉流向南北方向,往南流的分支沿赤道自西向东流回太平洋东部,这个洋流被称为北赤道逆流;往北流的分支就是流经我国东海外侧著名的西北太平洋暖流——黑潮,黑潮沿日本南岸自西向东流回太平洋东部,称为北太平洋流,到达东北太平洋北美洲外海时称为加利福尼亚流。
南赤道流到达太平洋西岸后被澳洲大陆阻挡,分叉流向南北方向,往北流的分支沿赤道自西向东流回太平洋东部,即南赤道逆流,往南流的分支称为东澳大利亚流,大约在新西兰南部转为自西向东的洋流,称为西风漂流,流回太平洋东部。靠近赤道的表层洋流由于受太阳光辐射多,因此水温较高,称为暖流,如南、北赤道流和南、北赤道逆流;而远离赤道的洋流,由于从暖流到达高纬度海域后,受太阳光辐射少,水温会迅速下降,因此称为寒流,如加利福尼亚流和西风漂流。
由于影响因素多,洋流非常复杂,有表层流、次表层流、深层流、潜流、上升流、下沉流等,它们构成了洋流系统。虽然洋流系统很复杂,但每条洋流都有固定的路径、固定的名称。
大洋洋流的流经路径是基本固定的,但洋流的宽度、径流量、影响范围还因季节、大气环流的影响而发生变化,其中小的洋流又会受到地形地貌、天气、大的洋流变化的影响,使得流向、强度在不断发生复杂的变化。
所以,如果随便把一只漂流瓶放入大海,那漂流瓶不一定会漂到哪里,也不能确定什么时候靠岸,被人捡到。当然,如果放漂流瓶的人对洋流有所了解,那么,漂流瓶漂流成功的可能性就会大很多。
● 全球海洋表层流示意图
整个海洋的洋流密切联系在一起,各大洋之间均有洋流相通,使得各大洋之间通畅地进行水的交换,形成整个地球海洋的洋流系统。
与表层流相似,海洋的深层也有洋流涌动,与表层流、次表层流等形成严密的洋流网体系。可以看出,全球海洋中不仅不同地点的海水在不断交换,不同深度、不同层次的海水也在不断交换。
● 全球海洋表层流与深层流形成的洋流循环示意图
知识小卡片
洋流 海洋日夜流动、奔腾不息。海水的流动并非毫无章法,而是受到地球自转、月球和太阳的引力、太阳黑子、太阳光强、气候、大气循环、地震、海底火山爆发、陆地和海岛的阻隔、水团密度、海底地貌、水温变化等因素的影响,例如,月球和太阳的引力会使海水形成半日潮或者全日潮,有规律地潮涨潮落,而地球自转和大陆、海岛对海水流动的阻隔作用,形成了海水常年有规律地流动,这就是洋流。