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挪威峽灣高空圖

生活 更新时间:2024-09-28 23:20:28

挪威的森林大名鼎鼎,其實那不過是徒有虛名——僅僅因為作曲家格裡格的一首樂曲被日本作家村上春樹演繹成一個書名罷了。挪威的“魔鬼海岸”才是世界上獨具魅力的景觀。其魅力在于峽灣裡潋滟的波光下暗藏着無盡玄機、佛羅埃島和羅弗敦島之間驚天動地的大漩渦以及至今還在流傳着的北歐海盜洗劫整個歐洲的故事。

挪威峽灣高空圖(挪威神秘的魔鬼海岸)1

随着海洋衛星和遙感等技術的發展,“魔鬼海岸”隐藏已久的秘密才逐漸被揭示出來。

波光下的“魔鬼”

挪威海岸多峽灣、多曲折、多峭壁,風光獨特旖旎。但就在這迷人的波光下面暗藏着無盡的玄機。

挪威峽灣高空圖(挪威神秘的魔鬼海岸)2

1893年6月,挪威探險家南森率領“福雷姆”号大帆船去北極探險。離開奧斯陸的航程開始時一帆風順。幾天後進入巴倫支海時,大帆船卻突然走不動了。此時,大西洋的季風依然徐徐地吹着,海面波光漣漣,帆船卻像被“黏”在海水裡,一動也不動。

“魔鬼!海怪!”一個老水手凄厲地驚叫起來。一些有經驗的水手判定他們肯定是遇到了“魔鬼的死水”。大家想起了種種古老的傳說,不祥和恐怖迅速籠罩了全船。隻有南森沒有絲毫的慌亂,跑前跑後緊張地測量着風速、水溫、鹽度等水文參數,苦苦思索着對策。

直到一陣強勁的西風吹來,“福雷姆”号才漸漸脫離了險境。

究竟是什麼“魔鬼”在作怪?

如今,海洋學家終于解開了挪威海岸的“死水”之謎。原來是“密度躍層”和“内波”在作怪。

挪威海岸的峽灣大都與河流甚至冰川連接,有大量的淡水彙入海水。這就在海面上形成了一個密度較小的淡水層。淡水層的下面則是密度較大的鹹水層,兩層之間便有了一個密度躍變,這就是“密度躍層”。前文提到的異狀,究其根源,就出在兩層海水之間的界面上。

挪威峽灣高空圖(挪威神秘的魔鬼海岸)3

由于密度相差懸殊,界面上的海水不再平靜如初,會産生上下波動,這就是“内波”。

從字面上看,“内波”就是發生在水裡的波動。“内波”的産生應具備兩個條件,一是海水密度穩定分層;二是要有擾動能源,兩者缺一不可。我們知道,海面與空氣之間的密度不一樣,加上風力的擾動作用,會導緻海面上出現狂濤巨浪。在深層海水中,當海水因溫度、鹽度的變化出現密度分層後,受大氣壓力變化、地震影響以及船舶運動等外力擾動,就可能在海水内部引發内波。

挪威峽灣高空圖(挪威神秘的魔鬼海岸)4

内波與海面波浪雖然都是液體波動,但它們各不相同。空氣與水的密度相差近千倍,在海面形成的波浪,其波動最大值在海面,波動會随着海水深度的增加而減小,到達一定深度後就消失了。當海水密度上下分布不均勻,尤其是在海水中出現躍層,也就是兩層海水的相對密度值大于0.1%時,在外力擾動下,就會在兩層海水界面上産生内波。由于海水的密度分布經常處于不均勻狀态,因此海洋内波是一種比較普遍的現象。

驚人的破壞力

内波具有極強的隐蔽性。它在海面之下,人們僅憑肉眼根本看不到。因此,即使海面波平如鏡,海内卻可能波濤洶湧。“福雷姆”号就是在水下遇上了内波。強大的波阻力自然會将它死死“黏”住,動彈不得。直到強風吹來,風帆的張力克服了内波阻力,帆船才能繼續前進。水手們看不見内波,隻能認為是“魔鬼的死水”在作祟。

挪威峽灣高空圖(挪威神秘的魔鬼海岸)5

内波還具有極強的随機性,其波高、波長、周期和能量範圍都很大,目前觀測到的世界上最大的内波波高已達百米。有比較才會知道這有多麼可怕:世界上破壞程度最慘重的智利大地震海嘯,波高隻有25米,僅為最大内波波高的1/4。由此即可見内波的破壞力之大。萬幸的是,水面船艦受上層海水和大氣的約束,即使碰上很高的内波也往往不會有滅頂之災。但潛水艇可就沒有那麼幸運了,如果完全誤入其中,巨大的内波能足以把其撕碎。

1963年,美國海軍的核潛艇“大鲨魚”号在馬薩諸塞州海岸外350千米處沉沒,艇上129名船員全部遇難。事後經過對沉入海底、變成碎片的殘骸分析判斷,潛艇失事的原因是在水中航渡時,遇到了強烈的内波,内波峰高谷深,垂直作用也很大,内波中大振幅的内孤立波或内孤立子的巨大垂直剪切力将潛艇拖拽至海底,潛艇承受不了超極限壓力而被壓碎。這就是強大内波垂直力作用的後果。

在1999年的夏威夷國際内波研讨會上,還有科學家讨論這起發生在30多年前的慘案。但直到2006年,美國邁阿密大學的研究人員才得到海面下30米以内内波的衛星合成孔徑雷達(SAR)圖像。内波的真面目才真正呈現出來。這意味着盡管内波破壞力驚人,但人類掌握甚至駕馭内波的日子已經不遠了。

峽灣量的大漩渦

著名的“科幻小說之父”、法國作家儒勒·凡爾納1870年在《海底兩萬裡》末尾寫道:“佛羅埃島和羅弗敦島之間洶湧澎湃的水流以雷霆萬鈞之勢猛沖過來,扭成了一股股任何船隻都無法走脫的猛流,滔滔巨浪從四面八方湧來,形成了這個被恰如其分地稱為‘大洋的肚臍’的大漩渦。”這一段文字如實地描繪出挪威西海岸驚天動地的大漩渦。

挪威峽灣高空圖(挪威神秘的魔鬼海岸)6

其實早在凡爾納之前的40多年,美國作家愛倫·坡就在《奇遇記》中對此作了極生動的描述,讓這個名為麥爾斯特倫的大旋渦“惡”名昭著。

區别于海嘯、海底地震和火山爆發所形成的“随機性”大漩渦,這是地球上最大最令人驚駭的“永駐性”大漩渦。

麥爾斯特倫大漩渦位于長約1.8千米、深約90米的薩特水道中,最狹窄處僅137米。挪威海域屬半日潮,每天潮水兩漲兩落。每次潮漲潮落時,7500萬立方米海水以雷霆萬鈞之勢高速進出狹窄的水道,分成幾股互相沖撞、糾纏、回旋,形成了這個直徑10餘米的大漩渦。大漩渦像個喇叭,一面凄凄厲厲呼嘯着,一面高速往渦心旋轉着,景象萬分兇險駭人。黑黝黝的渦心深不可測,好像直通地心似的。任何不幸靠近的船隻、盤旋其上貪食魚蝦的海鳥頃刻之間便被卷進沒了蹤影。連臨近渦心的各種魚兒也驚恐得四散蹦跳。

挪威峽灣高空圖(挪威神秘的魔鬼海岸)7

落入漩渦的物體為什麼會被拉入無底深淵?那是因為漩渦中高速旋轉的物體受到向心力和重力兩個力。向心力向渦心拉動物體,離渦心的半徑越小,速度越快,向心力越大:重力向下拉動物體,離渦心的半徑越小,下落的速度越快。于是任何物體一旦落入漩渦很快就遭遇沒頂之災。又因渦心處空氣的高速旋轉形成負壓,連空中的海鳥也被瞬間吸入深淵。

迄今為止,這個大漩渦的成因仍然是個謎。有的科學家認為,大漩渦可能與海底洞穴相通,因“浴盆效應”而産生。但缺少實證,至今并未發現什麼海底洞穴。從流體力學來分析,湍流形成渦旋需滿足下面幾個條件:流體的雷諾數(與黏滞有關的特性)大于某個特定的臨界值;獨特的水道和邊界條件;流體及潮汐的高速流動。按照現代的觀點,大漩渦附近的海洋地理環境剛好滿足了上述幾個條件,而且數百年不變,這個“永駐性”大漩渦自然而然也就形成了。

挪威峽灣高空圖(挪威神秘的魔鬼海岸)8

麥爾斯特倫大漩渦實在是世界上最令人恐怖的景象之一。遠在數公裡之外,便能聽到其尖厲的嘶叫,“比尼亞加拉大瀑布更為駭人”。這不啻是挪威西海岸的又一個“魔鬼”。

同樣可以肯定,借助于前年建立的Argo全球海洋實時觀測網和海洋監測衛星技術,麥爾斯特倫大漩渦的秘密也将不複存在。

挪威峽灣高空圖(挪威神秘的魔鬼海岸)9

如今,殘暴的北歐海盜早已消失,但挪威的“魔鬼海岸”依然如故。其中的許多未解之謎仍有待人們借助新技術去解讀。至于挪威水下有不腐的幹屍等等網上的傳聞,并無佐證,也未見如實的報道,反而多有令人生疑的不科學之處。如:海底的水會“純淨”到沒有任何微生物以至于連屍體也不腐爛嗎?漩渦中的水既不補充也不流失總在循環嗎?水中會有“幹”屍嗎?諸如此類的常識性錯誤說明:那些傳聞純屬無稽之談。

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