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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》。 " o% Q z |! I0 I
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。
2 s, Z6 @$ T/ @8 @( J; K# a 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。 ! X( t) V$ R% j$ w3 [
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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。
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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。 , Q" g5 _ i4 `$ S: I
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。 3 [4 M6 v( |2 E4 [
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。 2 _: \5 \" |" x& a3 \2 [. K
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。 ! ~# o1 L0 Q1 G: C' m# k
) L% h7 H; C5 n1 k' C 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。
8 I$ m* p4 ~, I* A 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。 2 V; S( A) t% j! T* p
2 H F0 p* ]: V) H. g9 p: V* w/ S 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。
9 ]5 {, T6 [6 F& }$ O* ` 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。 ; b# M9 i7 d; a- i' A$ c ]
4 M' Z; ` g* T) e! X" t 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。
+ y3 C3 f( w* O1 [% h; x 那么,还有一个问题,这种不相融是否稳定存在呢? 7 Y2 }7 O, j8 r
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。 $ Y3 I3 F9 p$ O8 o: k5 f( a; P
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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。
/ i+ Q6 k% H$ i H% s! ?) m 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。 7 B/ u& K, s( s
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。 4 |( B- a0 N" b1 C
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。
[2 B# j9 G& A& Z0 S 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]。 " R7 Z- m! e4 q! S
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。
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, d) l6 v9 n- B. M" D2 O3 p7 K 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。 / T$ p$ t K) V* z2 O9 K0 X3 i
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。
& c4 w$ H/ P! E9 e 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。 - y3 h. _) Z0 L8 D
参考资料:
$ N* p+ j4 K. K6 s& y [1].https://news.ucar.edu/132759/climate-change-creating-significantly-more-stratified-ocean-new-study-finds
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