在为数众多的溶解于海洋水的元素中,氯化物和硫酸盐含量约占盐类总含量的99%,其中氯化钠、氯化镁等氯化物则占4/5以上。氯化钠(食盐)味道发咸,氯化镁和硫酸镁味道发苦,所以海洋水不仅有咸味,也有苦味。
全世界的海洋水里到底含有多少盐类呢?如果把它们全部提取出来,那是非常惊人的。
据科学家计算,全球海洋水中盐类总含量约5亿亿吨,体积有2200万立方。这个数字有多大呢?打个比方,如果把海水全部蒸发掉,整个大洋底部将平均有60米厚的盐层,如果把这么多盐类均匀地铺在地球表面,则有45米厚;如果把它们全部倒人北冰洋,不仅可以将北冰洋填平,而且会在洋面上堆起500米高的盐层;如果把它们堆积到印度半岛上,盐层的高度甚至可以把世界第一高峰——珠穆朗玛峰完全埋没。
微量元素的单位体积和海水内含量微乎其微,但由于海洋水总储量非常庞大,所以这些元素也十分可观。例如,1000吨海洋水中含铀仅有3克,但在整个海洋中铀的总储量高达40多亿吨,比陆地上已知铀的总储量大2000~3000倍,大约相当于燃烧8000万亿吨优质煤所释放的能量。1000吨海洋水中含金0.O004克,整个海洋就有500多万吨:在1000吨海洋水中含碘60克,整个海洋就多达930亿吨。
盐的“发祥地”
也许你会产生一个奇怪的问题:雨水是淡的,河水是淡的,千条江河滔滔奔流,日夜不停地汇人大海,可是,亿万年下来,海水却仍然是咸的。那么,海水里的盐分究竟是从哪儿来呢?
这个问题众说纷纭,目前还没有得出完全一致的解释。但通常有两种说法。
一种认为,海洋水中的盐类来自海底。地壳运动引起岩浆由地幔侵入地壳,海底火山的多次喷发,排放出大量的元素和其他化合物,这是海洋水中盐类的主要来源。同时,长期浸泡在海洋水中的底基岩,也可以向海洋水提供各种盐类。
另一种认为,海洋水中的盐类来自河流。大陆地壳的岩石,在外营力的风化和剥蚀作用下,水流溶解了岩石中的盐类,然后通过河水和地下水输送到海洋,使海水逐渐咸起来。
实际上,这两种说法都有一定道理,很可能把这两种说法合在一起,就是海洋水中盐类的真正来源。
河水不断把陆地上的盐分带人大海,海水会不会越来越咸呢?不会。因为从总量上看,河流人海的盐分所占比例较小,加上海洋生物消耗和人类不断从海水中提取盐类,因而大海的盐分基本上趋于稳定,不会有明显的变化。也就是说,与人类有着千丝万缕联系的海洋水,依然会带着它那特有的苦咸味,伴随人类的一生。
红、黄、黑、白四大海
前面讲到了影响海洋水颜色的两个主要因素,透明度与水色。除此之外,别的因素也能决定某一海区的海水颜色,著名的红、黄、黑、白四大海就是如此。
红海是印度洋的一个内陆海。它像印度洋的一条巨大的臂膀深深地插入非洲东北部和阿拉伯半岛之间,成为亚洲和非洲的天然分界线。
红海的海水颜色很怪,通常是蓝绿色的,但有时候会变为红褐色。这是为什么呢?
原来,在红海表层海水中繁殖着一种海藻,叫做蓝绿藻。这种浮游生物死亡以后,尸体就由蓝绿色变成红褐色。大量的死亡藻漂浮在海面上,久而久之,海面就像披上了一件红色外衣,把海面打扮得红艳艳的。同时,红海东西两侧狭窄的浅海中,有不少红色的珊瑚礁,两岸的山岩也是赭红色的,它们的衬托和辉映,使海水越发呈现出红褐的颜色,加上附近沙漠广布,热风习习,红色的砂粒经常弥漫天空,掉人海水中,把红海?染”得更红了。红褐色的海水,使它赢得了“红海”的美称。
黄海,位于中国大陆和朝鲜半岛之间,北起鸭绿江口,南到长江口北岸的启东角至朝鲜济州岛西南角。
黄海的海水透明度较低,水色呈浅黄色。由于黄海海水很浅,海水不能完全吸收红光、橙光和黄光,一部分被反射和散射出来。它们混合后,原本直使海水呈黄绿色。可是,因为历史上有很长一段时期,黄河曾从江苏北部磷带大量泥沙流人大海。以后,虽然黄河改道流人渤海,但长江、淮河等大小河流也带来大量泥沙,海水含沙量大,加上水层浅,盐分低,泥沙不易沉淀,把海水染成黄色。“黄海”也就因此而得名了。
黑海,位于欧洲东南部的巴尔干半岛和西亚的小亚细亚半岛之间,是一个典型的深入内陆的内海。黑海的北部经狭窄的刻赤海峡与亚速海相连,西南部通过土耳其海峡与地中海相通。
黑海的含盐度比地中海低,但是水位却比地中海高,所以黑海表层的比较淡的海水通过土耳其海峡流向地中海,而地中海的又咸又重的海水从海峡底部流向黑海。黑海南部的水很深,下层不断接受来自地中海的深层海水,这些海水含盐多,重量大,和表层的海水上下很少对流交换,所以深层海水中缺乏氧气,好像一潭死水,并含有大量的硫化氢。由于硫化氢有毒性,使海洋中的贝类和鱼类无法在深海生存。上层海水中生物分泌的秽物和死亡后的动植物尸体,沉到深处腐烂发臭,并使海水变成了青褐色。乘船在黑海海面上航行,从甲板向下看去,就会发现海水的颜色很深,“黑海”这个称呼也就因此而来。也有人说,因为冬天黑海有强大的风暴,两岸高耸暗黑的峭壁,加上风暴来临时的天色,人们才叫它黑海。黑海的水其实并不黑,它的黑色只是海底淤泥衬托的结果。在正常的天气里,黑海是色黑而水清。
底部流向黑海。黑海南部的水很深,下层不断接受来自地中海的深层海水,这些海水含盐多,重量大,和表层的海水上下很少对流交换,所以深层海水中缺乏氧气,好像一潭死水,并含有大量的硫化氢。由于硫化氢有毒性,使海洋中的贝类和鱼类无法在深海生存。上层海水中生物分泌的秽物和死亡后的动植物尸体,沉到深处腐烂发臭,并使海水变成了青褐色。乘船在黑海海面上航行,从甲板向下看去,就会发现海水的颜色很深,“黑海”这个称呼也就因此而来。也有人说,因为冬天黑海有强大的风暴,两岸高耸暗黑的峭壁,加上风暴来临时的天色,人们才叫它黑海。黑海的水其实并不黑,它的黑色只是海底淤泥衬托的结果。在正常的天气里,黑海是色黑而水清。
白海看上去是一片洁白。然而,它的海水与其他海水没什么两样,也是无色透明的,并不是白色的,只是白海地处高纬地区,气候寒冷,一年的结冰期长达6个月。由于皑皑冰雪覆盖,白色冰山的漂浮,很少见到海面上常见的那种汹涌澎湃的波涛,使漫长的冬季形成一片白色的冰雪世界。举目望去,只见海面上白雪覆盖,无边无际,光耀夺目。因此,白海也就成了名副其实的“白色的海”了。
变色与发光的奥秘
1947年,美国佛罗里达半岛沿海出现过一种奇异的现象,那里的原本碧蓝的海水在短短的几天时间里突然变成了一片棕红。科学家们对此现象作了大量的调查。最后查明,原来是海洋甲藻大量繁殖引起的海水变色。那一带地处亚热带,海水中生活着大量浮游生物,最多的是鞭毛虫等原生动物。每当海水环境对其有利时,鞭毛虫会以惊人的速度繁殖,科学家测定,一个细胞经过25次分裂后,能生出3300多万个新虫,一滴海水中就能孳生6000个之多。它们体内含有红色的拟脂物,一旦环境突然发生变故,如海底火山爆发、地震产生海啸等,这些浮游生物就会大量死亡,把海水“染”成棕红色。这时,由于浮游生物迅速繁殖与死后分解,海水中氧气大量消耗,加上有毒物质的扩散,会使鱼类大量死亡。所以,赤潮现象对于海洋生物来说,实则是一种灾难。
1957年6月,一艘航行在印度洋北部阿拉伯海上的货船,正在万顷碧波中向前行驶。突然,船员发现周围海水变成了红褐色,其间分布着银光闪闪的死鱼群,密密麻麻地阻挡着货船。观察结果,在成千公里长、二百公里宽的辽阔海面上,到处都漂浮着成群的死鱼,总量可达几百万吨之多,使这一海域成为埋葬死鱼的巨大的海上坟墓。
1980年5月,我国广东沿海的湛江港附近海面,也曾发生奇异的赤潮现象。人们站在岸边眺望,只见碧蓝的海水变红变浑,海面上漂浮的死鱼随波逐浪,航行的海船由于枯萎的海藻的阻滞而溅起层层泡沫,海风吹来一阵阵又腥又臭的气味,情景十分恐怖和凄惨。
赤潮,给沿海地区带来不少麻烦。它随着海浪冲向海岸,使漫长的海滩上抛满了死鱼烂虾,不仅腥臭难闻,污染环境,而且给渔民的生产、生活带来很大影响。目前,由于对赤潮的出现还无法采取有效的措施,既不能准确地预报赤潮出现的时间,更不能事前制止赤潮的出现。所以,“赤潮”现象对于科学家来说,还是个不大不小的难题。
来很大影响。目前,由于对赤潮的出现还无法采取有效的措施,既不能准确地预报赤潮出现的时间,更不能事前制止赤潮的出现。所以,“赤潮”现象对于科学家来说,还是个不大不小的难题。
第二次世界大战太平洋战争期间,发生过这样一件事:一队正在驶往日本群岛作战的美国舰队,突然发现远处海面上闪动着明亮的火光,他们以为遇到了日本舰队,一阵慌乱之后,立即荷枪实弹进入了戒备状态。谁料不多一会儿,海面又恢复了平静,光亮消失得无影无踪,原来虚惊一场。
1909年8月11日,驶往斯里兰卡科伦坡港的“安姆布利亚”号轮船正在夜航,突然在东南方向发现一片亮光,船员雀跃欢呼,以为见到了海港闪烁的灯光。可过了不久,他们才发现那是海洋发出来的一道巨大的光带在欺骗他们。
这就是“海光”,一种海水发光现象。问题是,这种现象并不是在所有的海域里都会发生的。
海光非常迷人,有的像绚丽的礼花,有的如巨大光柱,有的仿佛是快速旋转的闪光的风车,有的又似串串火珠组成变幻莫测的几何图形……
那么,为什么会发生海光呢?为什么只在某些海域显出海光现象?为什么海光又旱现各种姿态呢?
科学家经过长期研究发现,海光是一些会发光的海洋生物跟人们开的小小玩笑。原来,海水中有的浮游生物有发光的本领,像夜光虫、多甲藻、裸沟鞭虫、红潮鞭虫和一些水母、鱼类等,都能在夜晚发出微弱的亮光。这些生物体内有特殊的发光细胞或器官,包含有荧光酶和荧光素,在海水搅动的影响下,可以发生氧化作用,同时发出细小的亮光。在茫茫的黑夜,这些微弱的亮光汇集起来,就形成神奇绚丽的海光。可见,发光生物的存在是海光形成的物质基础,而海水的搅动则是外部条件。科学家发现,海光与海底火山爆发引起的地震波密切相关。强大的地震波引起海水激烈振**,使海洋生物发出亮光。所以,在振**强弱不同的海域,可以显示千姿百态的海光。
拉丁美洲古巴岛附近的“夜明海”,就是世界上海光奇异的著名水域。那里生长着众多的海洋生物,死后磷质集聚,夜晚可以发出强烈的光芒,方圆可达十平方公里。每当轮船驶过,即使是在沉沉黑夜,船舷甲板上也非常明亮,甚至可以读书看报呢!
海底地形指海水覆盖之下的固体地球表面形态。海底地形是复杂多样的,其复杂程度丝毫不亚于陆地。海洋底部有高耸的海山、起伏的海丘、绵长的海岭、深邃的海沟,也有坦**辽阔的深海平原。世界大洋的大体结构通常分为大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊三大基本单位。
大陆边缘包括大陆架、大陆坡和大陆隆。大陆架又称大陆浅滩,是与大陆毗连的浅水区域和坡度平缓的区域,也就是陆地在海面以下自然延续的部分。
大洋盆地是在世界大洋中面积最大的地貌单元,其深度大致介于4000~6000米之间,占海洋总面积45%左右。由于海岭、海隆以及群岛的分隔,大洋盆地被分成近百个独立的洋盆。总体看来,大洋盆地就是大盆套小盆。最深的一个盆底深度11034米,这就是位于太平洋的马里亚纳海沟,这一深度远远超过了陆地上的最高峰珠穆朗玛峰的海拔高度。