书城童书喧嚣的海洋
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第4章 海洋风貌(3)

这些植物的特点是能在咸水中生活、耐盐碱。它们初春发出新芽,把海岸染成一片翠绿,深秋又渐渐枯黄,为海岸换上金黄色的衣裳。在此类海岸中,芦苇海岸最多见。

芦苇属多年生高大草本植物。可用以保土固堤,并可作造纸、人造纤维的原料。芦苇适应性广,中国及世界其他温带地区均有分布。芦苇的形态变异较大,但一般具有发达的根状茎;地上茎高1—3米,粗细随生长条件而异;叶互生,带状,宽1—3.5厘米;复圆锥花序。它们适宜肥沃潮湿的环境条件,通常成片生于池沼、河旁、湖边,常形成芦苇荡。繁殖能力强,常用根状茎繁殖,也可用芦秆和种子繁殖。芦苇含纤维素44%,与木材纤维相仿,是优良的造纸原料,还可用以制人造棉及人造丝。秆可盖建茅屋,又可编织芦席、芦帘及其他用具。根状茎在中医学上称芦根,为清热利尿药。芦苇除可固堤外,常作为海涂开发的先锋植物,并有改良盐碱土及净化污水的作用。

芦苇海岸是鱼、虾、贝、蟹聚居地,是各种水禽、鸟类栖息的场所。

芦苇可以促淤固岸,芦苇场是天然的消浪器,使波浪由大化小,由小化无。潮水携带的泥沙在芦苇场中迅速沉积下来,使海岸避免冲届,得到加固。芦苇海岸前沿都有丰富的泥沙沉积,形成广阔的粉沙淤泥滩。

随着滩面的升高,海水不断后退,可生成大片新生的肥沃土地。

冰雪海岸

地球的南极洲和北冰洋的海岸是最为奇特的海岸。在那里,几乎看不到泥沙和岩石,只有晶莹、洁白、纯净的冰雪。北极地区通常是指北极圈(66°33)以北的区域,包括北美及欧洲大陆以北的地区、格陵兰岛和冰岛等岛屿以及北冰洋的大部分水域。北极地区是一个以海洋为主的地区,海域面积达1300万平方千米,陆地面积仅有800万平方千米。海洋面积占北极地区总面积的61%,北极陆地面积仅占39%。

贝売堤古海岸

天津贝壳堤古海岸的研究已经有30多年历史。这里是地质、海洋、石油、地理、考古等部门、院校、科研单位研究海岸演变的重要场所,至今国内外围绕此海岸已发表十多篇研究论文。1991年8月,北京第十三届国际第四纪联合会会议期间,8个国家的专家考察了保护区内的贝壳堤和牡蛎滩,曾给予高度。

贝壳堤是由生活在潮间带的贝类死亡后的硬壳经波浪搬运,在高潮线附近堆积形成的。黄骅1号贝壳堤形成的时代为距今5340—6150年前。从开始形成到停止发育,前后经历了810年。在这810年中,该堤就是当时的海岸线。这一时期,没有大的河流在此人海,海水透明度高,适宜贝类生活。大量贝类死亡后遗留下来的贝壳,在波浪作用下被堆积在高潮线附近,形成1号贝壳堤。

这里常年栖息和出没的鸟类有天鹅、白鹳、鹈鹕、大雁、白鹭、苍鹰、浮区鸟、银鹃、燕鹃、苇莺、椋鸟等。

探索海水奥秘

地球总水量约为13.6亿立方千米。虽然有这么多水存在,但它在地球上的分布是极不均匀的:其中97.3%的水分布在海洋中(冰川、冰帽的水量仅占地球总水量的2.14%;其余的0.56%则分布于土壤、地下、湖泊、江河、大气和生物体内。而江河湖泊的水量就更少了’仅占世界总水量的十万分之一。

我们一般看到的海水是蓝绿色的,这同天空为何是蓝色的道理一样:当太阳光照到海面上时,阳光中的红色、橙色和黄色光很快被海洋水吸收,而蓝色和绿色光由于能射人水中较深,因此它们被海水分子散射的机会也最大。所以海水的颜色是由海洋表面的海水反寸太阳光和来自海洋内部的海水分子散射太阳光的颜色决定的,它看上去多呈蓝色或绿色。

海水的味道

海洋形成后的很长一段时期内,海水是没有咸味的。而今天的海水之所以苦涩,是因为在数亿年的发展演变中,陆地岩石中的盐和可溶物质,不断被雨水溶解,并随雨水流人海洋之中而形成的;而海底火山的喷发,又为海水提供了大量的氧化物和碳酸盐等物质。在这双重力量的作用下,经过数亿年的海水溶解和海流搬运,整个海水就由淡而无味逐渐变为咸涩味苦了。

海水中的盐

由于海水中含盐量很高,所以海水尝起来是咸涩的。

据测定,海水中的含盐量大约是3.5%。这里所说的盐,不是我们日常生活中所食用的盐,而是化学概念上的盐,它包括我们日常所吃的食盐成分氯化钠,又包含硫酸钙、氯化钾、硫酸镁、氯化镁等物质。由于海水的体积是非常庞大的,所以它的含盐量也是巨大的,大约为5亿亿吨,其中氯化钠,也就是食盐,约占80%。

大气圈中的水循环

大气圈中水的循环在水的大循环中占有非常重要的地位。水从海洋中蒸发为气体,以气团形式被带到天空,它构成了大气中水分的主要来源。条件成熟时,大气中的水汽又形成雨、雪(冰雹)降落下来,然后又以河流、湖泊等地表水或地下水的方式,返回到海洋之中。人们发现,在非洲撒哈拉沙漠下,有一个“化石”水层,它从最后一次冰期起就一直积储在那里。这古老的化石水层在千万年的时光推移中,一直在向海洋方向缓慢地移动。

海水的深度与压力

海水压力指的是海水中某一点的压力,目这一点单位面积上水柱的重量。那么海水的压力与海水的深度有什么关系呢?通过物理学上的计算可以得知,海水深度每增加10米,压力便会增加约1个大气压(以此推算下去,在1000米水深处,其压力约为100个大气压。在这么大压力的作用下,能将普通的木块压缩到它原来体积的一半。

海水最初来源

有人认为’海水是从大气中降落下来的,从江河中流进去的。那么’大气和江河中的水,又是从哪里来的呢?归根结底还是从海洋里来的。据测算,每年从海洋上蒸发到空中的水量达到447980立方千米,这些水的大部分(约411600立方千米)在海洋上空凝结成雨,重新回落到海里;另一部分降到陆地上,以后又从地面或地下流回海洋。如此循环不已,所以海里的水总是那么多,永远不会干涸,更不见少。

那么,这么多的海水最初是从哪里来的呢?

普遍的看法认为,地球上的水是在它形成时,从那些宇宙物质中分离出来的;而在地球形成以后,从地球内部不断地析出水分聚集在地表。地表上水集中的地方就是江河湖海。这种看法由今天的火山活动就可以得到证实。

从地下分离出来的水量现在也还很大,一次火山爆发喷出的水蒸气就可以达到几百万千克。不难想象,在漫长的地球历史发展过程中,这样产生的水是难以计数的。而地球的引力之大,足以把地表上的水,包括海洋里的水吸引住,不让它逃逸至U太空中去。

另外,地球表面温度的适宜,也是保持海水的重要条件。人类已经发现,在金星表面由于温度太高,水都化成了蒸气;在水星上,由于温度太低,水都被冻结起来了,那JL的凹地里都没有水。唯有在地球上,气候虽也有冷暖变化,并且也影响到海水的多少,但基本上能保持海水储量长时期无大变化。

海水的组成元素

海洋水是含有一定数量的无机质和有机质的溶液,主要溶解有氮、氧和二氧化碳等气体物质,以氯化物为主的各种盐类,以及其他许多种化学元素。

在为数众多的溶解于海洋水的元素中,氯化物和硫酸盐含量约占盐类总含量的99%,其中氯化钠、氯化镁等氯化物则占4/5以上。氯化钠(食盐)味道发咸,氯化镁和硫酸镁味道发苦,所以海洋水不仅有咸味,也有苦味。

全世界的海洋水里到底含有多少盐类呢?如果把它们全部提取出来,那是非常惊人的。

据科学家计算,全球海洋水中盐类总含量约5亿亿吨,体积有2200万立方米。这个数字有多大呢打个比方,如果把海水全部蒸发掉,整个大洋底部将平均有60米厚的盐层,如果把这么多盐类均匀地铺在地球表面,则有45米厚;如果把它们全部倒人北冰洋,不仅可以将北冰洋填平,而且会在洋面上堆起500米高的盐层;如果把它们堆积到印度半岛上,盐层的高度甚至可以把世界第一高峰一珠穆朗玛峰完全埋没。

微量元素在海水内的含量微乎其微,但由于海洋水总储量非常庞大,所以这些元素也十分可观。例如,1000吨海洋水中含铀仅有3克,但在整个海洋中铀的总储量高达40多亿吨,比陆地上已知铀的总储量大20003000倍,大约相当于燃烧8000万亿吨优质煤所释放的能量。1000吨海洋水中含金0.0004克,整个海洋就有500多万吨;在1000吨海洋水中含碘60克,整个海洋就多达930亿。

海色和水色

海色和水色,听起来是一致的,其实是两个不同的概念。

海色,是人们看到的大面积的海面颜色。经常接触大海的人,会有这样的感受,海色会因天气的变化而变化。当阳光普照、晴空万里的时候,海面颜色会蓝得光亮耀眼;当旭日东升、朝霞辉映之下,或者夕阳西下、光辉反照之际,可以把大海染得金光闪闪;而当阴云密布、风暴逞凶的时候,海面又显得阴沉晦涩,一片暗蓝。当然,这种受天气状况影响而造成的视觉印象只是一种表象,它并不能反映海洋水颜色的真正面貌。

水色,是指海洋水体本身所显示的颜色。它是海洋水对太阳辐射能的选择、吸收和散射现象综合作用的结果,与天气状况没有什么直接的关系。平时,我们看到的灿烂阳光,是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光合成的。这些不同颜色的光线,波长是不相同的。而海水对不同波长的光线,无论是吸收还是散射,都有明显的选择性。在吸收方面,进人海水中的红、黄、橙等长波光线,在3040米的深处,几乎全部被海水吸收,而波长较短的绿、蓝、青等光线,尤其是蓝色光线,则不容易被吸收,且大部分被反射出海面;在散射方面,整个人射光的光谱中,蓝色光是被水分子散射得最多的一种颜色。所以,看起来,大洋的海水就是一片蓝色了。

海洋水的透明度与水色,取决于海水本身的光学性质,它们与太阳光线有一定的关系。一般,太阳光线越强,海水透明度越大,水色就越高(科学家按海水颜色的不同,将水色划分为不同等级,以确定水色的高低),光线透人海水中的深度也就越深。反过来,太阳光线越弱,海水透明度就越小,水色就越低,透人光线也就越浅。所以,随着透明度的逐渐降低,海洋的颜色一般由绿色、青绿色转为青蓝、蓝、深蓝色。

此外,海洋水中悬浮物的性质和状况,对海水的透明度和水色也有很大的影响。大洋部分,水域辽阔,悬浮物较少,且颗粒比较细小,透明度较大,水色也多呈蓝色。比如,位于大西洋中央的马尾藻海域,受大陆江河影响小,海水盐度高,加上海水运动不强烈,悬浮物质下沉快,生物繁殖较慢,透明度高达66.5米,是世界海洋中透明度最高的海域。大洋边缘的浅海海域,由于大陆泥沙混浊,悬浮物较多,且颗粒又较大,透明度较低,水色则呈绿色、黄绿色或黄色。例如,我国沿海的胶州湾海水透明度为3米,而渤海黄河口附近海域仅有1—2米。

从地理分布上看,大洋中的水色和透明度随纬度的不同也有不同。热带、亚热带海区,水层稳定,水色较高,多为蓝色;温带和寒带海区,水色较低,海水并不显得那样蓝。当然,海水所含盐分或其他因素,也能影响水色的高低。海水中所含的盐分少,水色多为淡青;盐分多,就会显得碧蓝了。

红、黄、黑、白四大海

影响海洋水颜色的两个主要因素是透明度与水色。除此之外,别的因素也能决定某一海区的海水颜色,著名的红、黄、黑、白四大海就是如此。

红海是印度洋的一个内陆海。它像印度洋的一条巨大的臂膀一样深深地插人非洲东北部和阿拉伯半岛之间,成为亚洲和非洲的天然分界线。

红海的海水颜色很怪,通常是蓝绿色的,但有时候会变为红褐色。这是为什么呢?

原来,在红海表层海水中繁殖着一种海藻,叫做蓝绿藻。这种浮游生物死亡以后,尸体就由蓝绿色变成红褐色。大量的死亡藻漂浮在海面上,久而久之,就像给海面披上了一件红色外衣,把海面打扮得红艳艳的。同时,红海东西两侧狭窄的浅海中,有不少红色的珊瑚礁,两岸的山岩也是赭红色的,它们的衬托和辉映,使海水越发呈现出红褐的颜色,加上附近沙漠广布,热风习习,红色的沙砾经常弥漫天空,掉人海水中,把红海“染”得更红了。

红褐色的海水,使它赢得了“红海”的美称。

黄海,位于中国大陆和朝鲜半岛之间,北起鸭绿江口,南到长江口北岸的启东角至朝鲜济H岛西南角。

黄海的海水透明度较低,水色呈浅黄色。由于黄海海水很浅,海水不能完全吸收红光、橙光和黄光,一部分被反射和散射出来。它们混合后,原本应使海水呈黄绿色。可是,因为历史上有很长一段时期,黄河曾从江苏北部携带大量泥沙流人大海。以后,虽然黄河改道流人渤海,但长江、淮河等大小河流也带来大量泥沙,海水含沙量大,加上水层浅,盐分低,泥沙不易沉淀,把海水“染”成黄色。“黄海”也就因此而得名了。

黑海,位于欧洲东南部的巴尔干半岛和西亚的小亚细亚半岛之间,是一个典型的深人内陆的内海。黑海的北部经狭窄的刻赤海峡与亚速海相连,西南部通过土耳其海峡与地中海相通。

黑海的含盐度比地中海低,但是水位却比地中海高,所以黑海表层的比较淡的海水通过土耳其海峡流向地中海,而地中海的又咸又重的海水从海峡底部流向黑海。黑海南部的水很深,下层不断接受来自地中海的深层海水,这些海水含盐多,重量大,和表层的海水上下很少对流交换,所以深层海水中缺乏氧气,好像一潭死水,并含有大量的硫化氢。由于硫化氢有毒性,使海洋中的贝类和鱼类无法在深海生存。上层海水中生物分泌的秽物和死亡后的动植物尸体,沉到深处腐烂,并使海水变成了青褐色。乘船在黑海海面上航行,从甲板向下看去,就会发现海水的颜色很深,“黑海”这个称呼也就因此而来。也有人说,因为冬天黑海有强大的风暴,两岸高耸暗黑的峭壁,加上风暴来临时的天色,人们才叫它黑海。黑海的水其实并不黑,它的黑色只是海底淤泥衬托的结果。在正常的天气里,黑海是色黑而水清。

白海,位于北极圈附近,是北冰洋的边缘海。

白海看上去是一片洁白。然而,它的海水与其他海水没什么两样,也是无色透明的,并不是白色的,只是白海地处高纬地区,气候寒冷,一年的结冰期长达6个月。由于皑皑冰雪覆盖,白色冰山的漂浮,很少见到海面上常见的那种汹涌澎湃的波涛,使漫长的冬季形成一片白色的冰雪世界。举目望去,只见海面上白雪覆盖,无边无际,光耀夺目。因此,白海也就成了名副其实的“白色的海”了。

海浪与潮汐