海洋里最狂暴的舞蹈——漩涡,它自古就被人们视为“灭顶之灾”!(4)
2023-04-24 来源:飞速影视
1978年,科学家在西班牙和葡萄牙海岸发现了一个神秘的“地中海漩涡”,深度超过800米。这是一个高温高盐的水下漩涡。漩涡中的高温盐水来自地中海,因此被称为“地中海漩涡”。其直径约100公里,厚度一般在600米左右,其中含10亿吨盐水。
被称为“魔鬼三角”的百慕大海域和墨西哥湾流区,从斯罗华开始到1973年,就发现了154个反气旋式大洋涡旋。众所周知,无数舰船飞机和生命葬身于此。
海洋漩涡无处不在。它除了规模大、寿命有限外,还具有随机性强、能量巨大的特点。据物理海洋学家估算,其中所含的动能占海洋总动能的90%以上,远远大于洋流。
成因溯源
海涡的形成和消失机制至今仍是一个谜。目前主要有以下几种解释:
吸血鬼说:经典流体力学认为,涡旋是在湍流中随机形成的,其能量从主流获得。最近,北京大学和美国霍普金斯大学的学者们通过实验和数值模拟发现,涡旋的形成过程像吸血鬼:大涡旋把小涡旋的能量抢夺过来,通过不断“吸血”维持其存在。涡旋消失时则相反,能量从大涡旋向小涡旋传递,最终转化成热能。这种机理有利于建立更好的计算模型,更精确地预测和理解大海涡旋、飓风和气象变化。
蝴蝶效应说:这种观点认为:一切混沌或非线性系统,对于初始值的微小变化十分敏感。一只蝴蝶翅膀的扰动,往往导致各种因素的交互叠加,可能导致大范围长期结果的巨大差异。三维流场构成了物理空间的一个非线性系统。若中尺度涡旋的下层流体呈涡旋或反涡旋,且伴有水平辐合或扩散的转动,就会同时螺旋上升或下沉;其上层流体则呈反涡旋或涡旋,形成三维涡旋结构。
引力及地球自转说:这种观点认为,由于太阳和月球对地球的万有引力以及地球自转产生的科里奥利力,当太阳和月球在地球的同一侧或位于近地点时,海水将由高纬度区向低纬度区流动,亦即往赤道聚集成洋流。倘若表层洋流的弯曲过大,有些水团极易与母体海流脱离,形成独立的涡旋流,一面旋转一面前进。
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