|
# M# |! w& ?( g! G
地球正在吞噬大量海水,仅仅全球最深的马里亚纳大海沟每百万年吞噬近3000万亿吨海水,每年就是吞噬掉30亿吨海水。
( c! `% B( {2 p& f+ i) B 这到底是咋回事?
% y! [ y/ H$ d# ` 马里亚纳海沟正在吞入海水 ) s6 A" E/ ]0 D1 ^4 ^0 ]; F8 \
2012年,华盛顿大学圣路易斯分校的地球与行星科学教授维恩斯(Doug Wiens)以及他的团队发表了一篇论文,他们通过海底地震仪和水听器研究马里亚纳海沟的水下状况,结果他们就发现,马里亚纳海沟正在吞噬大量海水。那究竟是咋回事呢?
9 I; u2 {3 Y2 _. ^0 F1 \4 }* L 马里亚纳海沟是已知地球上最深的海沟,全长2550千米,为弧形,平均宽70千米,最大深度为海平面下11,034米,这里多说一句,不同的探测团队,也确实得到不同的深度数值,不过基本上都在水深10900-11100米左右。
+ F' ]- |- _* B" q$ B# H, F. K% T
( r/ e# F6 X8 L' ~9 @
' r" k1 e. e4 R( @
# K7 A: n% M' O5 r* w; ]
0 P5 \' [( x' [" w! A, \- ~
9 {8 Z7 m* C, ?! @* Y 实际上,马里亚纳大海沟是一个俯冲带形成的。那什么是俯冲带呢? % W: G0 r* B8 a) C& v0 p
这就要从地球自身的结构以及板块运动理论说起。地球表面下面是一层厚厚的岩石层,也被我们称为:地壳。地壳下面是地幔,地面下面就是地核,地核还分两个层次,分别是外核和内核。
0 t' |; q6 A4 v$ _# E * a: R p0 ~: M/ P, ]& W% H: N& {; j* [0 d. X
8 n: U) \/ n0 l9 r3 {
1 C$ y2 h \- G8 x ' L; ^4 G, V" E# s
, T$ }. }# b: K, J6 M% { 虽然同样是地壳,地壳也分两种,一种叫做:大陆地壳,一种叫做:大洋地壳。 & q' x/ j( l$ ~' \' \6 w0 l9 w( n
其中大陆地壳密度小,比较厚,但却比较轻,而大洋地壳却正好相反,密度相对要大一些,比较薄,同时又比较重。那这会有什么问题呢?
7 T9 _ z. h+ a6 v 要知道地壳下面可是地幔,地幔还分为上地幔和下地幔。而地幔和地壳不同,地幔不是固体,它的温度非常高,同时十分粘稠。于是,在热对流的作用之下,这些地幔实际上会发生流动。地幔的流动会带动着地壳板块的移动。此时,地壳板块之间就有可能相互碰撞或者远离。 : C+ l5 M l3 B
4 a% X+ S9 d: e" s- i, _$ |7 X 1 Z9 p. ~+ @' o! \
/ }" x1 x' Y7 n
V; w* C# O" {4 [3 Z; U ' N+ a4 q- J# v. v; N3 R4 v% W5 l! L
而在马里亚纳海沟两侧,分别是亚欧板块和太平洋板块。当地幔带着两个板块相遇后,由于太平洋板块要更重,但同时更薄,这就使得太平洋板块会向下俯冲。马里亚纳海沟实际上这是这里的俯冲带,也就是两个板块的边界地带,这是因为太平洋板块的俯冲,才有马里亚纳海沟的出现。 ; p, N/ l; }- e
而在太平洋板块的俯冲过程中,水会在也会跟着太平洋板块划入到地球内部,这就使得马里亚纳海沟不断地吞噬海水。甚至海水还成为了太平洋板块俯冲到亚欧板块的润滑剂,使得这个俯冲的速度变得更快,不仅如此,由于太平洋板块还在不断地扩张,这就使得太平洋板块向亚欧板块俯冲的趋势还在愈演愈烈,这就会使得更多的海水不断涌入到地球内部。
4 O9 f( g; V" T. s! g
) ~" I+ a5 o$ F 0 ^ |1 {% F0 R( o0 x
# ]3 H3 ~! _4 I3 X# h F! U
x1 O: |. S% E
, t& O6 _, u9 U% W0 K. e 早期维恩斯的团队就估算了马里亚纳大海沟吞噬海水量,并且预估了一个数值。后来,随着持续地监测,华盛顿大学圣路易斯分校又在《自然》杂志上发表了一篇论文,在这篇论文当中指出,之前的估算少了,根据后来持续的观测,马里亚纳海沟吞噬的海水量要比之前估算的高4倍左右。那这多出来的水是从哪来的呢? . [) R- g& J/ ^" l
$ M1 M* o! n7 [1 N9 E
; g: s6 ?! P% r% l- @
7 e& x. @. q; O4 R, d4 q& I + c! D1 U- {6 ]# w# G
6 v% `3 S( e5 G. w6 q& I 这个团队发现,有相当一部分的水在高温和高压的作用下,与板块岩石发生了水化作用,被锁在了岩石的晶格里,随后跟着岩石沉入地幔当中。他们给出了估算的数值,水合岩石延伸到海底以下近32公里。 # q! b: m6 Z" C
& @% [1 p0 a4 q# H" x* l $ d$ N; P7 w) v& J4 b
" S2 O }( |- D4 k5 v) A3 \8 f+ }
1 h5 E* [, W! t7 u$ A5 d- _
\; s2 I& c5 O ]# H2 @9 x8 e 把这些水都计算下来,马里亚纳海沟吞噬掉的水就达到了每百万年3000万亿吨的水平,每年就是30亿吨。那么问题就来了,这么马里亚纳海沟每年吞噬这么多海水,为什么海平面没有降,反而在上升呢? : p: g# R, I/ Z8 h! C0 [; L
地球水循环 7 {1 n f% n4 k5 y/ }! t
这就要说到地球的水循环。一直以来,很多人以为的地球水循环,就是地球表面的水循环。这个看法并没有问题,但不够完整。地球的水循环还有一个内部循环,它和地球表面的水循环共同构成了一个完整的水循环。 - z" D# j( J- g0 n0 ]" i+ n) E3 T
$ M$ M3 S# F8 T( }# y
* Y& n: M+ j# k5 a! K% F 3 \: }" A5 y* s1 R. ?( U: \, ?
9 H9 L# l6 F( `* x
1 k1 e7 J& g) O# H: |# _
具体来说就是,这些进入到地幔的水并不是就常年堆积在地幔当中,它实际上会随着岩浆进入到火山岩浆中,然后从火山口出来,重新进入到地球的表面的水循环当中,这就使得地球表面的水总体上是没有太大变化的。而科学家也确实在火山口发现了水的存在,证明了这一点。因此,海平面并不会因为马里亚纳海沟吞噬水而下降。
q/ {; o! [1 D% B' z 6 m7 T2 L4 M- U* n3 a! Z
4 M% h1 B6 F" X8 |/ ?; M
& _0 y* {& m; @% s: G S& S, h6 x5 z6 I& M
9 p, {- {* J. M$ m# J 对于海平面影响更大的是地球表面冰盖的情况,当冰盖越少,也就是融化得越多,那么海平面就会上升,反之亦然。随着人类现代文明的发展,大气中二氧化碳浓度上升,由于二氧化碳是温室气体,这会使得地球的平均气温上高,极端天气出现的概率增高,更重要的是地球表面的冰盖也会因为温度升高而熔化,这时候海平面就会升高。
4 T; V- e' A8 m4 ~/ r* D3 h & K: h0 E2 _2 \; V1 G( z
9 `+ l6 T) x9 P
2 z# F: R8 C) } - g8 N" ?" K. w3 Q! H/ E
" D/ X. Y9 K/ N( z J* W8 P0 e
7 S9 R4 O9 e+ Z$ W% m4 e6 [ t( f- O# s7 M! t- `. b- t+ {, W
0 Y, x8 h( N. h/ b: n' D
A0 ]9 ] a4 d: r- j5 U L) c, N5 l$ S- X, n1 m
|