|
) i# S- {9 k0 W( k7 j; \' ]4 F 4 {' C# w1 ^3 g4 O5 a7 X0 E
2019年,法国知名自由潜水员纪尧姆·内里和他的妻子完成了一部12分钟的水下摄影制作——《一口气环游世界》。 4 y6 s. G5 v$ a$ ?2 W4 g4 Z
影片展示的是纪尧姆在世界许多地区的海里遨游,而拍摄者是他的妻子,他们没有携带氧气补给的设备,所有场景都是一口气完成拍摄。
# O& d. Q5 m% C3 N# w 虽然整个影片只有12分钟多点,但真的称得上是史诗巨作,在影片中,这对夫妻向我们展示了一个奇妙的海下世界,包括在海底遗迹中奔跑,与鲨鱼、海豚共舞,还有一场与沉睡的抹香鲸相遇,要知道全世界拍摄到抹香鲸睡觉场景的次数屈指可数。 1 L. p9 L* W4 X3 u" f, C d
' ?& L% l/ C8 i6 W U
所有这些场景都让人印象深刻,但是其中有一个片段是纪尧姆奔跑在“海底沙滩”的场景,这个受到了一些质疑,因为让许多人难以置信的是,海底怎么会有层次如此分明的海水,就像海底还有一个海洋沙滩一样,分层的海水不停地冲刷着沙滩。
: c6 R" l% `, d8 r+ B* ?( V. N
/ V3 N; R! d5 r3 [5 q 其实,湖泊和海洋确实都存在这种分层,只是纪尧姆夫妻在一个比较合适的角度和光线下完成了拍摄,所以给人带来很强的视觉冲击。 3 g- ]( W& }9 T# T2 X# P
分层的原因也很简单,它主要取决于三个方面,温度、密度和压力,其中压力的影响相对较小,因为海水几乎是不可压缩的。 ' B+ a* T6 v! r# s0 y
盐度和温度的影响非常显著,对于上层海水而言,吸收了太阳热量,所以温度较高,而较高的水温会导致密度降低,溶解度则会随之增加。
{" F: t' C: c& u! d 简单地说,上层海水的盐度较高,密度较低,而深层的海水则正好相反,密度较高,盐度较低,当海水相对静止的时候,它就无法快速融合。 9 l1 K- g5 {, o% Q/ {/ b
0 n% p, _5 W: i3 L, X: p: e 而海水的溶解情况影响到光的作用,比如折射、反射、散射、穿透情况等等,所以在拍摄条件适合的时候,就出现了海底的“沙滩”景象。
" M; x& W9 x" c& _* A0 g 事实上,这种情况在海洋表面也普遍存在,近海和远海会有这种情况,不同海洋之间的交界处也会有。
! m' L3 J9 H; F5 { " q7 c) @" A- C6 Y+ j8 N; g3 f
如果你曾经有过坐船出海的经历的话,那你可能看到过一条非常明显的分界线(这个我就亲身经历过好几次),距离海岸较近的一边是较为浑浊的海水,而过了那条更为浑浊的分界线后就是非常青绿的海水。
; | P7 [7 \1 T" T9 ~: T 这个原因其实也是一样的,距离海岸较近的地方,因为江河的冲刷,盐度会更低,但是泥沙却更多,而与盐度较高的远海无法快速融合,就形成了一条分界线。
' V9 v8 [ D3 k+ X" ?
1 T! @& s, ]! V5 @ j8 ~ 据说,大西洋和太平洋上也有一条非常明显的分界线,如果真存在的话,那这条分界线形成的原因也是一样的——密度和盐度不同导致的。
( e+ s. q7 T4 l! N) P 那么,还有一个问题,这种不相融是否稳定存在呢?
' Z% n6 ^) C' [. ~, j2 K- j1 c 好吧,实际上它是不稳定的,分界线今天是在这个位置,明天可能就到了另外一个位置去了,因此我们前面提到的海底的海水冲刷出一个沙滩,很不准确,分层的海水永远不可能在同一个地方持续工作,所以永远不可能冲刷出一个沙滩。
* i7 g0 W8 A6 W# A2 S
, d- l) m/ S. d. T# k- N! `* _/ O 我们平时想让糖或者盐尽量溶解于水的时候,通常情况下就是搅拌,有时候加热也是可以做到,对于海水而言也是这样的,海水的分层也受到机械(风)和热(对流)效应的影响。 ( q5 S2 V* V6 c! G8 \2 T& t! B5 ?
也正因为如此,海底的“平原”地区海水分层往往不是很明显,那些分层最明显的地区往往是“盆地”,因为在盆地,底部的海水不容易受到其它机械能的影响。 * A* O7 b- t6 u: r0 ^
在《一口气环游世界》中,那个分层十分明显的片段,估计就是在一个海底盆地完成拍摄的。
% f7 r% O% o* t/ m( t# X7 O0 ] 你会发现,影响海水分层的因素无论是风还是热,它其实都是受到气候的影响,所以现在气候变化已经严重影响到海水分层情况了。
* j0 n9 J. d R, j4 \) _2 M; ]7 J) X 一项新的研究表明,在过去的半个世纪里,随着全球变暖,海洋的分层更加明显了[1]。
) S+ s5 X4 b8 i2 A- x 这种海水分层虽然看着挺有趣,但并不是什么好事,它会带来比较多的麻烦,因为这意味着海水的不相融,从而导致海水的溶解物无法进行交换。 / z/ e- C# Y+ \9 Y1 M
9 L% }0 D; M C( `2 K$ j' i; t% b1 H 而这个导致的结果就是上层海水吸收的热量,以及溶解的氧气和二氧化碳等向海洋深处输送的能力变弱了。 ; w0 A5 E/ ^3 @5 \9 c" H
这会加剧全球变暖,同时加剧海洋酸化(因为二氧化碳等只停留在表层海水),进而影响整个海洋的食物链。 % }8 U- L9 ]- N
其实,溶解物和热量的交换本身是十分微弱的,但考虑到海洋占据着巨大面积,即便它只是轻微的影响,也可能带来严重后果。 / C; }+ f% a8 j5 ]* i9 M7 ~
参考资料:
) K1 J+ }. D/ C. i [1].https://news.ucar.edu/132759/climate-change-creating-significantly-more-stratified-ocean-new-study-finds ( y5 q! Y1 m- M9 e& q! x+ N4 K% ^
1 Z; ]+ w: }5 }. }- @: z9 k
1 A4 y! C) b0 e% ^4 j
/ M2 B! J- @( R1 F2 ~
" ?/ {" ^5 m4 U: U |