走进科学·地理探奇

海洋中的“暖气管”

寒冬季节,潜艇出东海训练,在高高的舰桥上工作的战士裹着防寒衣,戴上手套,但浑身仍打着寒颤。在舱内值勤的官兵也被升降口灌进的寒风冻得发抖。

可是,当战艇驶进一个海区后,却出现了奇迹,海面上暖风吹拂,舱室里温度计的水银柱直往上窜。战士们脱了防寒衣也不觉得冷了。

其实是战艇驶入了一股暖流中了。这股暖流叫“黑潮”。夏季它的表层水温达30℃,到了冬季,水温也不低于20℃。

这时,从舰桥上放眼望去,就会发现,大海浑然分成两种颜色。西边的海水碧绿晶莹,东边的海水靛青幽深。这碧绿和靛青的分界线,是那样泾渭分明,好像中间被隔开一样,谁也沾染不了谁。如果乘飞机从高空俯瞰,就会看到这黑潮就像一条黛色的绸带,缠绕在大海碧蓝的身躯上。

黑潮是世界海洋中第二大暖流。只因海水看似蓝若靛青,所以被称为黑潮。其实,它的本色清白如常。由于海的深沉,水分子对折光的散射,藻类等水生物的作用等,黑潮外观上好似披上黛色的衣裳。

黑潮由北赤道发源,经菲律宾,紧贴中国台湾东部进入东海,然后经琉球群岛,沿日本列岛的南部流去,于东经142北纬35附近海域结束行程。其中在琉球群岛附近,黑潮分出一支来到中国的黄海和渤海湾。渤海湾的秦皇岛港冬季不封冻,就是受这股暖流的影响。它的主支流向东,一直可追踪到东经160;还有一支先向东北,与亲潮汇合后转而向东。黑潮的总行程有6000千米。

黑潮是一支强大的海流。在台湾省东方,流宽280千米,厚500米,流速1~1.5节(一节为52千米/小时);入东海后,虽然流宽减少至150千米,速度却加快到2.5节,厚度也增加到600米。黑潮流得最快的地方是在日本潮岬外海,一般流速可达到4节,不亚于人的步行速度,最大流速可达6~7节,比普通机帆船还快。整个黑潮的径流量等于1000条长江。

黑潮还与气候的关系密切。日本气候温暖湿润,就受惠于黑潮的环绕。中国青岛与日本的东京、上海与日本九州纬度相近,而气候却差异不少。当青岛人棉衣上身时,东京人还穿着秋装;当上海已是“昨夜西风凋碧树”时,九州的亚热带植物依然绿叶扶疏。日本有句农谚:“问荒年熟年,看海洋变迁。”说的就是黑潮对气候的影响。在中国,有人把黑潮比喻为“旱涝预报员”。因为黑潮流动位置的偏移,对中国沿海地区天气旱涝有明显的影响。

1953年,黑潮偏离了常年的轨道,大约向南移动了170千米,就在翌年中国江淮流域出现了百年未见的大水。

1957年,它又一次偏离了常轨,平均位置向北移动,长江流域发生了严重的干旱。

1958年,它再次北偏,结果,长江流域再次发生干旱,同时,华北有涝情出现。

类似的情况还发生了好几次。经过中国气象工作者的研究,找到了其中的规律性。

原来,海洋水温对大气有直接影响。据科学家计算:1立方厘米的海水降低2℃释放出的热量,可使3000多立方厘米的空气温度升高。而海水又是透明的,太阳辐射能传至较深的地方,使相当厚的水层贮存着热量。假若全球100米厚的海水降低1℃,其放出的热能可使全球大气增加60℃。可见,海洋长期积蓄着的大量热能,成为一个巨大的“热站”,通过长期积蓄着的大量热能,成为一个巨大的“热站”,通过能量的传递,不断地影响着天气与气候的变化。另外,高温的黑潮与北方相对低温的海水之间存在着明显的温度差,形成了一条很强的海洋锋区,通过海洋与大气间的相互作用,就会使气候发生变化。大气锋区正是冷暖空气交界的地方,从而也是降雨的区域。所以,当1953年黑潮位置南移后,海洋锋区也南移,使大气锋区和雨带也相应偏南。第二年,江淮流域雨水增多,出现水灾。1957年和1958年,黑潮北移后,大气锋区和雨带也相应偏北,造成了长江流域梅雨空缺,出现了旱情。

大洋中的暖流所蕴藏的巨大热能和对气候的影响,引起了人们的关注。

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