海底风暴学说终获承认
【合众国际社华盛顿9月12日电】称为“飓风”的大气怪物盘旋着穿过大西洋,猛烈袭击美国海岸线,以摧枯拉朽之势夷平城镇,淹没房屋。但是,深海之下,类似飓风的激流却一年到头都在爆发。
这些激流称为“海底风暴”,犹如强大的龙卷风旋转着横扫海底,就像老师擦黑板那样干净利落。它们冲垮科学仪器,毁坏海底通信电缆,甚至可能危及石油钻井平台。
海底并不平静
设在马萨诸塞州伍兹霍尔的伍兹霍尔海洋学研究所发言人谢利·洛宗说:“人人都以为海底是一个非常平静的地方,其实不然。”
深海的不平静这一点关系到人们在环境问题上展开的一场激烈争论:人类是否应该把地球上堆积如山和日益增多的化学和放射性废物倾倒在海里。直到80年代,人们才相信海底存在着风暴。在此之前,一些科学家还说海底风暴从物理学角度上说是不可能存在的。他们坚持认为,海底那么稠密,海水流速不可能超过每秒数厘米。
伍兹霍尔海洋学研究所海洋学家查尔斯·霍利斯特回忆说:“我在1963年首次提出海底存在风暴时,物理学家和海洋物理学家都认为那是一派胡言。”但是现在,海洋学家都同意海底风暴常常袭击某些神秘的水下世界,那里终日漆黑一团,生长着怪异的鱼类和令人毛骨悚然的甲壳类动物。这在很大程度上要归功于霍利斯特的研究努力。
海底风暴推动海水以每秒高达50厘米的速度流动,比以前认为的快10倍左右。在数海里深的水下,海水承受的压力足以粉碎蛋壳大小的潜水器。在这一深度,推动海水以这一速度流动的能量与飓风相当。
霍利斯特及其同事曾乘坐诸如“阿尔文”号之类的微型潜水器潜入海底。霍利斯特说:“大部分海底看上去就像月球表面的景色,那里只有大量的软体虫、软体虫洞穴以及生物留下的痕迹。”
大部分海底的变化并不大,海水的平均流速为每秒5至10厘米。生物蠕动时会像蜗牛一样留下痕迹,并且这种痕迹会存在很长时间,可能长达5年之久。数十年来,海洋学家一直知道这些痕迹。这些痕迹可以部分解释为什么美国著名海洋自然史作家雷切尔·卡森会在她50年代出版的经典名著《我们周围的海洋》中把海底描写成“变化缓慢的地方”。
卡森不知道的是,其中一小部分海底(霍利斯特估计这部分海底约占10%至15%)往往会爆发海底风暴。在这些海域,海底风暴每年发生5至10次。
海底风暴是在一些海洋和大气现象的能量积聚到一定的程度,足以产生海底“飓风”时爆发的。首先出现的是“旋涡”,即一种大面积的连续不断呈螺旋状旋动、甚至可能搅动整个海洋的激流。海洋学家已经绘制出世界各地海洋的旋涡图,如所谓的太西洋旋涡图等。
数十年前,海洋学家推测旋涡只在海面或接近海面的水域旋动。他们认为旋涡的影响不可能波及数海里深的海域,也不会搅动海底的海水。
霍利斯特首次提出海底风暴学说
海洋表面的海水与深海海水的密度相差很大,以致于前者似乎不可能带动后者一同旋动,就像厨房桌上旋转着的蛋奶酥不可能带动桌子一样。1962年,正在哥伦比亚大学阿特拉蒙特—多尔蒂地质观测站(现地球观测站)攻读研究生的霍利斯特对这一观点提出了疑问。他对从海底提取的泥状岩芯样品进行了检测。
海洋学家像切蛋糕一样把这些岩芯切成片状,以观察岩芯底层的情况。岩芯的底层是较古老的沉积物,而上层则是较年轻的沉积物。霍利斯特在岩芯底层发现了波纹状结构。霍利斯特认为这些波纹状结构是远古时期海水高速流动时划在泥土上的痕迹。1963年,他在旧金山举行的国际大地测量与地球物理学联合会会议上提出了这一观点。当时,人们对他这一具有革命性意义的观点的普遍反应是:这是一派胡言。
卫星拍摄的世界海洋图像表明,世界各地海洋均有旋涡存在。霍利斯特据此开始认为是旋涡把能量带到了海底。不过,光有旋涡无法引发海底风暴。正如在80年代进行的研究表明的那样,海底风暴还从犹如蛇一般在海底蜿蜒流动的深海洋流中吸取能量。当旋涡带动深海海水朝某一方向运动时,一些洋流也开始朝这一方向流动。在这种情况下,洋流和旋涡诱发的激流融为一体,形成速度更快的洋流,这是爆发海底风暴的前兆。
第三个因素是大气风暴持续数天降临某一海域,这是起决定作用的因素。大气风暴持续的时间越长,海浪越凶猛,渗进海底的能量就越多。这些能量不久就会与洋流和旋涡融合而成的洋流运动结合在一起,形成大规模的海底风暴。
海底风暴的结果是导致海底“尘暴”,在海底尘暴中,海底摄像机连数英尺远的地方也无法看清。它可以把所看到的一切东西,如海蟹、岩石、植物、科学仪器和通信电缆等掩埋在沉积层下。在3海里深的海域发生的海底风暴可以推动海水以每小时1海里的速度前进。这一数字听起来并不大,其实不然,因为深海海水的密度比大气层大1000倍,因此推动海水所需要的能量要大得多。最凶猛的海底风暴的力量和破坏力相当于风速为每小时100英里的风暴。(根据定义,风速超过每小时74英里为飓风。)
海底风暴在北大西洋和南极洲尤为常见。

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