海洋之谜(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：汪敬东

出版社：新疆人民出版社

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海洋之谜试读：

前言

百年奥秘系列丛书，是一套益智科普读物，共8本。该套书从不同角度分别对太空、大地、动物、植物、海洋、野人、飞碟、数学、物理、化学等方面的谜团及奇异现象进行了科学的介绍和解释。编著者花费了大量心血，对浩如烟海的科学资料进行了筛选、提炼、整理和加工，挑选出了最有意义、最有价值，同时也是最具趣味性的未解之谜或已经破译的奥秘，编著成书。因此，本套书不仅适合于广大青少年阅读，而且，对一般读者，对从事科普工作的专业人员也有一定的参考价值。

科学的不断发展，对人类已有的常识提出了挑战，使我们对太阳系和宇宙、宏观世界和微观世界有了新的认识。另一方面，随着人类的触角向各个角落延伸，随着我们头脑中不断闪现的“天问”，奇怪的东西和神秘事件的发生与发现也对人们的常识提出了质疑。事实上，我们对宇宙、对人类中所发生的事了解得越多，它们对我们来说就越显得神秘。

在科学高度发达的今天，人类不仅可以登月球，访火星，下深海探秘，而且可以分裂原子，释放巨大的原子能；可以改变生物的基因，进而改变许多物种；可以克隆动物，甚至克隆出人类本身……总之，尽管人们对周围的世界有了更加深入、更加全面的认识，然而人类未知的世界依然非常广阔，正等待着人们去探索，去破解。

融新奇性、奥秘性、疑问性于一炉，集知识性、趣味性、科学性于一体——品读本套系列丛书，定能开阔读者的科学知识视野，激发读者的科学钻研探索精神。所以，本套丛书不愧是广大青少年读者的良师益友。

海水咸苦之谜

出海航行的船只，不管是货轮、客轮还是渔船，启航前都要在船上准备下大量的淡水。住在海边的人，他们吃的、用的水，也是河水或靠打井取用地下水；有些小岛上没有水井，就要用船从大陆上运水来。大海里有那么多水，为什么不用呢？

如果舀一口海水尝尝，你就会发现，这种水又咸又苦，是没法喝的。

江河湖泊里的淡水、地下水都能喝，为什么海水又咸又苦呢？

生活在海边的人或到海滨去过的人，都会有这样的亲身体验：如果在海水里游泳，上岸之后，身上的水干了，皮肤上会出现一层白霜；如果衣服被海水浸泡了，干了以后也会出现一圈一圈泛着白色的道道。这是海水里的盐结晶出来的。

沿海的地区有不少盐场，把海水引进一畦一畦的盐田，经过一段时间的自然蒸发，海水浓度增加，下面就会出现厚厚的一层白花花的盐。我们平常吃的精制的食盐，就是用这种海盐提炼加工制作出来的。

海水里的盐可多了，据计算，一立方千米海水中含有各种盐类3 000多万吨。其中最多的是氯化钠，也就是食盐，大约有2 700万吨，占87%；其他盐类主要有氯化镁，320万吨；碳酸镁220万吨；硫酸镁120万吨；还含有钾、碘、钠、溴等各种元素的其他盐类。

氯化镁是点豆腐用的卤水的主要成分，味道是苦的；食盐（氯化钠）是咸的。这两种盐占了海水所含盐类的绝大部分。所以海水喝起来就又咸又苦了。住在海边的人或出海航行的船只，虽然守着水，可是不能喝。

海水里这么多的盐是哪来的呢？是陆地上的江河通过流水给它带来的。

降落到地面的雨水，向低处汇聚，形成溪流，又汇入江河；一部分水穿过各种地层渗入地下，成为地下水，地下水在某些地段又会冒出地面再次流进江河，最后都流进大海。水在流动过程中，要流经许多地区，遇到各种各样的岸石，水里也就溶解了各种盐类。这些盐分都被江河里的水带进了大海。

海水不停地蒸发，海水中盐的浓度就越来越高。海洋形成已经有几十万万年了，海水中含有这么多的盐也就不奇怪了。一些和海洋不相通的内陆湖泊的水也是咸的，道理也是一样。在炎热干燥的地区，蒸发非常强烈，蒸发量远远超过补充的水量，那里一些内陆湖泊的含盐量就特别高。亚洲西部的死海，湖水含盐量达23%到25%，就是说50千克水里就有11.5到12.5千克盐，因为含盐量太高，湖水的比重大于人体的比重，所以跳进湖里，人会漂浮在水面上，不会游泳也淹不死。

我国四川自贡一带出产的井盐，是通过盐井从地下汲取出的盐卤水制成的，这种盐卤水就是古代内陆湖泊留下来的盐水。

为了使海水也能够供人吃用，人们研究了各种使海水淡化的装置。但是由于成本太高，还不能广泛应用。1958年，我国用自己设计制造的海水淡化装置建造的西沙海水淡化站，已经在西沙群岛的永兴岛建成，日产淡水200吨，西沙人民已经用上了经过淡化处理的海水。

海洋温度之谜

你可曾在海滨避过暑吗？

盛夏的骄阳是那样炎热，它毫不吝惜地用自己的热量，把大地上的一切都烤得烫烫的。就连拂面而过的夏风，也仿佛炉前的热气，不会使你产生舒服的感觉。

这时，那碧蓝碧蓝的大海，更加显露出迷人的魅力，你会身不由己地要投到它的怀抱。甚至你还会想，要是一个夏天都能生活在舒适的海水里该多好啊。

不过还要提醒你一下，可不能在大海里泡得时间太长，不能游得太远，否则你会牙齿打颤，嘴唇发乌，浑身冻得发抖的，弄得不好抽起筋来就更麻烦了。

亲爱的朋友，当你在大海里泡得浑身发抖，不得不上岸趴在烫人的沙滩上，让火热的太阳再给你一些温暖时，你有没有想过，同样处在炎炎的烈日之下，为什么沙滩就灸热烫人，而大海却令人打颤？

人们研究过太阳辐射的情况，他们发现，到达地球表面的太阳辐射能，大部分都被地球吸收了，只有一小部分反射回到空中。说来也很有趣，原来海面和陆地比较起来，海洋就像饿极了的孩子似的，贪婪地吸收着太阳送来的热量，不愿把好不容易来到的太阳能量放弃掉。

陆地就和海面不一样，它的胃口小，不能一下子吸收很多太阳辐射来的能量，剩下的就反射回空中去了。陆地的反射率要比海面的大一倍，可见陆地的吸热能力要比海洋差些。不过，即使这样，陆地仍然存不住热量，那晒得烫烫的沙滩就是一个例子。

既然海水吸热多，为什么海水没有沙滩热？

科学家经过研究，发现陆地是一种不能很好传热的固体，既不透明又不流动。太阳即使再厉害些，也晒不透它；因为不能很好地传热，晒了一整天，它所吸收的热量还只是集中在不到一毫米厚的表层内。

而海上的情况就不同了。

海水是半透明的，太阳光可以透射到水下一定的深度，也就是说，太阳的辐射能可以达到海水的一定深度之内。经过长期的观测计算，人们发现到达水面的太阳辐射能，大约有60%可以透射到1米的深度，有18%可以达到海面以下10米的深度，人们甚至在海面上100米深度的地方仍然发现有少量的太阳辐射能量。而这些，在陆地上是不可能的。

海水吸热，不仅胃口大，它还要把已经吸收的热量送到透射不到阳光的深层海水中贮存起来呢。这也是海洋与陆地所不同的一个最重要的性质。

海洋，依靠海水的流动来输送热量。比如说，海流就可以把赤道附近的热海水送到两极方向去，而两极方向的冷海水也通过海流向温暖的地方流动；风浪则可以形成海水温度的上下交换。你可不要小看这种风浪的作用，科学家说，它所造成的海水温度的上下交换，要比热传导作用大上千倍万倍呢。在夏季和白天，海面上接受的热量较多，它就可以把热量送到深层贮存起来；而在冬季和夜晚，海表面接受的热量少，它又会把贮存在深层的热量输送到表层。

当然，除了风浪，海水还有一种对流作用。这种对流作用是由于冷热海水的重量不同而形成的。就像冷空气重热空气轻一样，海水也是冷的重热的轻，于是，冷而重的海水就会自动下沉，暖而轻的海水会自动上升。有了这种对流作用，冬天的大海也不会很冷了，随着表层较冷的海水不断下沉，下层较暖的海水会自动升上来补充的。

这回应该清楚了吧。同是一个太阳下，陆地与海洋的物质不同，温度就不同。陆地是表皮烫，海洋则是整个温，海洋把热情大方的太阳送来的热量都贮存下来了，只是体积太大，温度不可能升得太高，所以夏季的大海会使你舒服得最后要打寒颤的。

难怪有人说海洋是个贮存热量仓库，这话还是有它一定道理的。

海水涨落之谜

在海滨的沙滩上，经常能看到一些人弯着腰，甚至蹲在那里，捡拾各种漂亮的贝壳，有时还能捡到海藻或海蜇、海星、海胆……可是过了一段时间，海浪吐着白色的泡沫，翻腾着向岸边扑来，海水把沙滩淹没了。人们被迫后退。过了一些时间，海浪失去了势头，又悄悄地遁去，那条宽展平坦的沙滩又露出了水面，沙滩上面留下一簇簇刚刚被海浪推上来的大大小小的贝壳。海水都按照差不多相同的时刻涌上来，退下去。

人们把这种海水定时涨落叫作涨潮和落潮。白天的海水涨落叫潮，夜晚的海水涨落叫汐，总起来，人们就把海水水位有规律的涨落叫作潮汐现象。

海水为什么能遵守时间地涨落呢？

原来，这是月亮和太阳对海水的吸引造成的。在物理课上都学过万有引力定律吧？宇宙中一切物体之间都是相互吸引的，引力的大小同这两个物体质量的乘积成正比，同他们之间距离的平方成反比。

月亮和太阳对地球的引力，在陆地和海洋两部分的任何一点上都是一样的。但是，由于陆地地面是固体的，引力带来的表面变化不容易看出来，而海水是流动的液体，在引力的作用下，它会向吸引它的方向涌流，所以形成明显的涨落变化。

太阳虽然比月亮大得多，可是它和地球之间的距离毕竟太远了，所以月亮对海水的吸引力要比太阳大得多。海水涨落的主要动力是月亮的引力。

地球上，面对月亮的这一面接受月亮的引力，引力的方向是指向月亮中心的。而背着一面，则产生了相应的变化，使得面对月亮或背着月亮的地球两侧的海洋水位升高，出现涨潮。与此同时，位于两个高潮之间的部位的海水，由于向涨潮的地方涌去，会出现落潮。

地球在不停地自转，对某一个地方来说，每天都要面向月亮一次和背向月亮一次，所以一般来说，要出现两次涨潮和两次落潮。

太阳对海水的引力虽然小，可是也有一定的影响。主要由于月亮的引力而引起的潮汐现象，因为太阳引力的参与，太阳引力和月亮引力共同发挥作用，就使得海水的涨落过程变得复杂了。

农历每月初一或十五的时候，地球和月亮、太阳几乎在同一条直线上，日、月引力之和使海水涨落的幅度较大，叫大潮；而当农历初八和二十三的时候，地球、月亮、太阳三者之间的相对位置差不多成了直角形，月亮的引力要被太阳的引力抵消一部分，所以海水涨落的幅度比较小，叫小潮。

涨潮落潮的次数，潮的大小，还要受海岸地形、气候等各种因素的影响。所以，有的地方一天有两次涨潮，两次落潮；有的地方只有一次涨潮，一次落潮；前者叫半日潮；后者叫全日潮。还有的地方潮水涨落情况要更复杂一些。如果两个相邻的高潮之间和相邻的低潮之间，时间不均等，这叫作混合潮。

浙江省杭州湾的钱塘江潮就是由于受海岸地形的影响而形成的一种特殊类型的涌潮。钱塘江口宽100千米，而江道河面仅宽四五千米，呈喇叭口状。涨潮时，海水溯河而上。受两岸渐狭的江岸束缚，形成涌潮。河口底部因泥沙沉积而隆起形成的“沙堤”，更激起潮水上涌，形成雄据江面的一道水墙，怒浪排空，如万马奔腾，十分壮观。

人们认识了海水按一定时间涨落的规律，就可以利用潮汐的能量，修建电站，提供无污染的能源。世界上规模最大的潮汐电站修建在法国朗斯河上。这个潮汐电站于1961年开始建设，1967年竣工，发电能力24万千瓦。我国在山东省乳山县也成功地修建了实验性的潮汐电站。

无风三尺浪之谜

这是什么道理呢？原来，风虽然停了，大海的波浪还不会马上消失。何况，别处海域的风浪也会传播开来，波及到无风的海面，“风停浪不停，无风浪也行”。这种波浪叫涌浪，又叫长浪。

比起风浪来，涌浪一起一落的时间长，波峰间的距离大，波形又圆又长，较有规则，波速很大，能日行千里，远渡重洋。西印度群岛小安的列斯群岛的居民常常会发现高达6米多的激浪拍打岸边，连续两天或更长的时间。奇怪的是，这时加勒比海并没有什么风暴，真是个无法解开的谜。后来，科学家经过长期观察和研究，发现这是来自大西洋中纬地区传来的风暴涌浪。

飓风和台风会掀起涌浪。狂风会造成海水涌积，同时风暴的低气压区海域海面受了压力影响，海水也会暂时上升。当台风风速同潮水波浪的推进速度接近时，会产生共振作用，推波助澜，把涌浪越堆越高。当大涌浪传到近海岸时，由于岸边水浅，波浪底部受海底的摩擦，波峰比波谷传播得快些，波峰向前弯曲、倒卷，水位猛烈上升，甚至冲上海岸，席卷岸边的建筑物和船只，造成灾难。

海上风暴所引起的巨浪，传到风力平静或风向多变的海域时，因受空气的阻力影响，波高减低，波长变长，这种波浪的传播速度比风暴中心的移动速度快得多。如果说风浪可以追赶军舰的话，那么，涌浪就可以同快艇赛跑了。因此，涌浪总是跑在风暴前头，人们看到涌浪，就知道风暴快来啦。“天风来长浪，不久狂风降”，“静海浪头起，渔船速回避”，这是我国沿海渔民的谚语，是观天测海经验的概括。

海底火山爆发和地震引起的涌浪，传播的速度更快了。1960年5月23日，日本群岛东岸平静安谧，当时已得到智利地震的有关资料，不少人淡然置之。谁知20个小时后，排山倒海般的涌浪，远涉重洋到达夏威夷群岛、菲律宾群岛和新西兰。日本群岛海岸，在涌浪袭击下，有1 000多户房屋被卷走，2亿公顷土地被淹没，甚至渔船被掀到了岸上。远离智利16 000千米的堪察加半岛以东海面，也掀起了汹涌的浪涛。

原来，这是智利地震引起的海啸涌浪。它以时速800千米横渡太平洋，来到这些地方。1960年5到6月间，智利沿海海底发生了200多次大大小小的地震，5月22日下午6时许（格林威治标准时间），爆发了新的强烈地震，波及15万平方千米的地区，一些岛屿和城市消失了，全国1/3的人口受到影响，地震又引起海啸，智利沿岸500多千米范围内，涌浪高10米，最高达25米，使南部320千米长的海岸沉浸海洋中。

为了同风浪和涌浪作斗争，人们设计了水翼船、气垫船、双体船、竖立船等，以减少海浪对船体的影响。人们还利用浮标、飞机、卫星等来观测海浪，作出预报，供船只在海上选择适当的航线和航速。

海流之谜

1856年，一艘在大西洋上航行的双桅帆船遇到了一场特大风暴，帆船被巨浪打坏，在汹涌的海面上挣扎了一番以后，被漂到比斯开湾的平静岸边，抛锚停泊。水手们利用停航的空隙上岸打猎游玩。回船时，海上又刮起了一阵大风，海面重新动荡起来。为了帆船的安全，水手们在海滩上铲运海沙压舱。铲运了一阵，突然一名水手发现沙层中有一颗黑色的圆球，使水手们十分惊奇。大家围拢过来，一看，圆球外表涂满了沥青，再剥开来，原来是一颗椰子壳。好奇怪呀！这里是一片荒滩，没有任何树木，更看不到椰子树。那么是谁带来的呢？大家疑惑着。还是一位年长的水手有主意：“劈开看看。”于是，另一位水手飞快地从船上拿来斧头，劈开一看，“哇！有一卷书。”水手们齐声喊起来。“书？！”水手们又惊奇了。“是的，一卷书！”

再仔细一看，原来是一卷羊皮纸，上面写满古体字。经过一番翻译，才知道这是1498年意大利航海家哥伦布在第二次西航途中给西班牙国王和王后的一封信。信中报告了与他同行的一艘帆船沉了，另一艘帆船的船员不服从他的命令，反叛了。这份重要报告没有能够送到国王手里，倒是漂到这个荒凉的海滩上，沉睡了358年！

是哪一位“绿衣使者”把这封信送到这海滩上来的呢？

是跳跃不停的海浪，还是涨落的潮流？都不是。是海洋中的“河流”——海流带来的。

长期与海洋打交道的海员和渔民都知道海洋中有海流存在，它们像陆地上的河流，日复一日沿着比较固定的路线流动着。只是河流两岸是陆地，河岸就像是固定的目标可做比照，一望就知道河流是在流动着，海流两边仍然是海水，肉眼很难把它分辨出来，因而在很长一段时间里，海流没有被人们发现。只是在远洋航海开展以后，人们才得到点滴的资料和对海流的某些粗浅而片面的认识，其中还夹杂了不少神话般的传说。

人们为了认识海流，从18世纪末期起，便开始利用一种叫漂流瓶的，进行对海流的观测。在这种漂流瓶里装有一封信，信上写了该瓶的投放者，投放的时间和地点等，并要求拾到者向投放者报告拾到的时间和地点。1899年，人们在阿拉斯外海投放的漂流瓶，经过6年的漂流，流到与它相距4 000多千米的冰岛沿岸。它告诉人们，海水平均每天流过1.8千米。1962年6月，人们又在澳大利亚的佩思附近的海域投放了一批漂流瓶，5年后，其中一些漂流瓶漂到了美国佛罗里达州的迈阿密。科学家估计，这些瓶子是从佩思经印度洋过好望角，沿非洲北上，横渡了大西洋。行程约14 000千米，平均每小时流过0.37千米。100多年来，人们总共投放了约15万个漂流瓶，进行着海流的观测研究，从而知道了整个海洋中约有32条海流，其中最大的海流，宽数百千米，长上万千米，规模非常巨大。它们把热带高温的海水带向寒带水域，又把寒带海域的冷水带向热带。就在它们运动中，不断影响着沿途的气候。船员们也就利用这种海流流动的本领进行送信件、递情报，渔民们还利用它测报鱼群的动向，配合渔船捕鱼呢。

厄尔尼诺之谜

在智利北端与秘鲁交界的阿里卡附近海域曾出现了一幅幅异常的图景：死鱼漂满海岸，数百万吨鱼是鱼悄然地失踪了，与鱼是鱼相依为命的海鸟因失去生命的伙伴也大量死亡，在海滩上还留下数千万只海岛的残骸。大批的两栖类和甲壳纲海生动物骤然惨死，海蜇和其他腔肠动物大量繁衍，海水变了颜色。素以捕鱼为生的秘鲁渔民和鱼粉加工厂的工人濒于失业的绝境，而麦田的收成也因鸟粪骤减而大幅度减产。在秘鲁沿海气候出现异常增温多雨的同时，澳大利亚丛林却因干旱和炎热而不断起火，土壤龟裂，牧草枯死，羊群瘦得皮包骨头。而美洲加利福尼亚洪水泛滥；洛杉矶连日暴雨，还出现了一天遭两次龙卷风袭击的罕见现象。在非洲南部则继续大旱，赤地千里，饥饿的灾民面临死亡的威胁。以上是1982～1983年全球气候异常惨象，这其中有1 000多人死亡。谁是罪魁祸首呢？

这位令人不安的“不速之客”名叫“厄尔尼诺”。“厄尔尼诺”（Elnino）是西班牙语“圣子”的意思。因为上面所说的那些和气候的异常现象都在12月份圣诞节前后，圣诞节是传说中的上帝之子（就是圣子耶稣）的诞辰日，因此，取了一个原意吉利的名称。但是，事与愿讳，“圣子”带来的却是一系列的灾难。“厄尔尼诺”是一种偶发周期性的异常海流，有时两次发生的时间间隔为30多年，有时仅为1年。持续时间也不规则，有时几个月，有时长达2年。近百年来，著名的厄尔尼诺年有1891年、1898年、1925年、1939～1941年、1953年、1957～1958年、1965～1966年、1972～1976年、1982～1983年、1986年、1991～1992年。其中1982～1983年是1940年以来最严重的一次，它使全球1/4地区受到危害，全世界经济损失达80亿美元。

厄尔尼诺现象是怎么发生的呢？原来在赤道南北两侧，由于常年受到东南信风和东北信风的吹拂，形成了两股自东向西的洋流。从太平洋东部流出的海水，靠下层海水上涌补充。由于下层海水较冷，因此，太平洋海面的水温呈现出西部高东部低的“翘板”。太平洋东部秘鲁沿岸是一股富含营养物质的上升流，浮游生物在这里大量繁殖，为鱼类提供了充足食料，鱼是鱼和海鸟多年来乐居在这一较冷海域之中。另外，从东向西流去的两股赤道洋流在到达大洋彼岸后，有一部分形成反向的逆流，再横越太平洋复向东流去，这股暖性的逆流叫“赤道逆流”。但是，有的年份由于南半球的东南信风突然变弱，使得南赤道洋流也变弱，太平洋东部上升的冷水减少，而更多的暖水随赤道逆流涌向太平洋东部。这样，太平洋海面的水温的“翘板”就变成东部高西部低了。如1982～1983年厄尔尼诺现象使南美洲沿岸的水温比正常高6～7℃，海水温度升高以后，海面上空的气温也随之升高，于是破坏了正常的热量、水分分布的动态平衡，这种现象持续一年以上，致使浮游生物灭绝，于是产生了一连串反应，生态平衡受到极大的破坏。科学家目前正致力于研究厄尔尼诺现象发生的机制。

“红海潮”之谜

大海通常是蓝色的，你见过红海潮吗？红海潮来临时，海面上如同铺上了一层红毡子似的，从外观上看似乎很美丽，但对海洋中的生物来说，却是一场灭顶之灾。因为过不了多久你就会发现，在海面上这层漂亮的红毡子下面，大批的鱼类和其他生物要相继死亡、变质，随之而来的是阵阵难闻的臭味。这是什么原因呢？科学家们会告诉你，这是发生了赤潮。

赤潮是海洋遭受污染后所产生的一种独特现象，是有机物和营养盐过多而引起的。

有机物和营养盐（氮、磷、钾）是海洋植物所必需的成分和养料，但过多地输入这些物质，会使某些生物暴发性地繁殖起来，从而引起海水变色。当然，这种变色并非全是红色，它取决于在赤潮中占优势浮游植物种类，如夜光藻占优势的赤潮为红色，绿藻呈绿色，硅藻则呈褐色。赤潮大多数发生在内海、河口、港湾或是有上水流的水域，特别是暖流内湾水域。赤潮一般发生在春夏季。

赤潮是一种复杂的生态异常现象，其成因尚未定论。科学家们认为，赤潮的起因是近岸海水中有机物污染所致。在正常的情况下，海洋中的营养盐含量较低，这就限制了浮游植物的生长。但是，当含有大量营养物质的生活污水、工业废水（主要是食品、造纸和印染工业）和农业废水流入海洋后，再加上海区其他理化因素有利于生物的生长和繁殖时，赤潮生物便急剧繁殖起来，形成赤潮。

既然大量的有机物进入海洋有利于植物的生长，为什么又会造成生物死亡呢？这是由于密集的赤潮生物或其胞外物质堵塞了鱼类的眼，可使之窒息死亡。同时由于赤潮生物的尸体分解需要消耗大量的溶解氧，这样会引起海水严重缺氧，甚至形成硫化物危及海洋生物的生存。如果含有毒素的赤潮生物及其休眠孢子，或当赤潮生物死亡时所释放出来的毒素被海洋动物摄食、吸收后，就会造成中毒死亡。如果人食用了这种含毒素的海产生物，也可以中毒或致死。

进入海洋的有机物和营养盐除了能够引起赤潮、破坏生物资源、影响海洋生态平衡外，还能成为各种细菌和病毒的良好养料，因而促使其大量繁殖。联合国的一份报告认为：纽约港由于接受了大量的生活污水和废物，细菌数目急剧增加。从1948～1968年的20年间，细菌数目增加了10倍。海水中的病菌还可以进入鱼、贝类的体内，有的可直接危害其发育，有的则通过鱼、贝类而进入人体，引起传染病。我国1988年春季上海市居民就是由于食用了这种带病毒的毛蚶而引起甲型肝炎流行的。

大量的有机物进入海洋并沉入海底，还增加了将该海域变成“死海”的危险性。如波罗的海地某些海区底层已经无生命存在了。这是由于波罗的海属近乎封闭性内海，海水与大洋水的交换量极少，相反受陆地水的影响很大。大量的有机废水进入波罗的海后，除了海水中的生物活动需要消耗大量的氧气以外，这些有机物在分解时也要消耗掉大量的氧气，加上水体交换不良，氧气供应不足，致使水体出现了缺氧现象。有的海底部分海水中的溶解氧几乎为零，并出现了硫化氢，这时此海区就不会有生命存在了，也就变成了“死海”或“水沙漠”。

海岸线变动之谜

地球表面上陆地和海洋之间的海岸线，每天都在变化着。住在海边的人都看到过，涨潮的时候，海水泛起白沫，呼啸着向海滩上涌来，淹没大片大片的沙滩；退潮的时候，海水又悄然无声地退回到海滩以外很远的大海里。

但是，这种因潮水涨落引起的变化毕竟太小了，而在最近地质历史时期中，全球范围内的海岸线变迁却要大得多。

据科学家研究，最近二三百万年来，海岸线起码发生过三次全球性的大变动。有时，海水渐渐退去，原来在海面以下的大片土地变为陆地；有时，海水又渐渐涨上来，使沿海大片土地沦为沧海。海水就是这样时进、时退，几乎永不休止。

海岸线变动的幅度有多大呢？

就拿距我们最近一次的大海退来说吧。海水在距今大约7万年前开始下落，一直到离现在两三万年前，海面才退到最低点，持续时间达四五万年之久。当时的海平面要比现在海面低100多米！那时地球表面的海陆分布是个什么局面呢？

就拿我国沿海地区来说，现在渤海平均水深只有21米，福建和台湾之间的台湾海峡，广东雷州半岛与海南岛之间的琼州海峡，水深都不足100米。因此，当海平面下降100多米的时候，渤海消失了，台湾和海南岛与我国大陆连成为一块完整的大陆。

同样，由于中国东部的黄海海底大部分露出水面，朝鲜、日本和中国大陆之间没有了海水阻隔，也连接起来。

世界海陆分布形势当然也会发生惊人变化：白令海峡的消失，导致亚洲和北美洲相连；马六甲海峡和巽他海峡的消失，使现在散布在海洋中的巽他群岛连成一片陆地，从而使亚洲和澳大利亚大陆也连接了起来。世界其他地方，凡是海水水深小于100多米的海区都变成了陆地。

科学家作出这样大胆的判断有没有科学根据呢？

有的。下面我们只举出几个有趣的例证，来说明这个问题。

几年以前，我国一般轮船在离渤海海岸200多千米处作业，在那里的海底打捞起一块没有被水冲刷过的披毛犀化石。

披毛犀是一种早已灭绝了的动物，满身披挂着棕褐色的粗毛，生活在寒冷的草原上。披毛犀的存在，说明在地质历史时期里，渤海确实曾经是陆地。

20年前，一艘日本渔船在日本和朝鲜半岛间的对马海峡打鱼，当拖网从海中拖上渔轮之后，人们发现，在一群活蹦乱跳的海鱼中间，有一段长约一米的象牙，称一称，足有18千克。

渔民们把这段象牙送给科学家。科学家经过鉴定，认为这是大约生活在16 000年到33 000年前的一种古象牙齿。

那时，现在黄海所在的地区也是一片辽阔的草原，长相稀奇古怪的古犀和古象就是这片草原的主人。

科学家能够列举的证据还有很多。

比如，一些现在被海水隔开、远离大陆的岛屿，岛上的野生动物与大陆上的十分相似。据科学家们调查，我国海南岛的22种野生哺乳动物中有16种和大陆上的完全相同。另外6种，在大陆上也能找到相近的种类。

巽他群岛中的三大岛：苏门答腊、爪哇和加里曼丹，虽然被海水隔开，岛上的哺乳动物种类却完全相同。就连河里的鱼以及两栖类和爬行类动物也没有什么差别。

要知道，那些只能生活在淡水中的鱼，是绝对没有办法越过宽阔的咸水的海洋，游到另一个岛屿上去的。

所有这类事实都证明，在不太远的过去，这些现在被海水隔开的海岛曾经是彼此相连的。

那么如何解释海面这种大幅度升降的原因呢？

归纳起来，大致有三点。

第一，气候的变迁和冰川的进退，这是造成海面升降的最主要的原因。在最近二三百万年间，地球上曾经发生过几次大冰期。冰期来临，气候变冷，地球上的水不断变成了雪降落在陆地上，最后堆积成很大的冰川，而不能流到海洋里去。降水的来源主要是海水蒸发，但大海中有蒸发损失而没有补充，当然水就越来越少。这样，海面就慢慢地降低了。科学家认为，地球上最近发生的三次大海退就是这种原因造成的。而一旦冰川消融，陆地上大量的水流回海洋，海面就会再度上升。

第二，地壳的升降运动。地质历史上一些海陆变迁，常常是由于地壳升降造成的。由于地壳构造力的作用，可以使原来的深海隆起成高山，也可以使高山沦为深海。

第三，河流的泥沙淤积。在一些大河入海口，常常因为河流带来大量泥沙，淤积成宽阔的三角洲。有的河流泥沙很多，三角洲向大海扩张的速度十分可观。我国的黄河三角洲，每年要向渤海前进约两千米。

后面两种变化，严格地说还不能算作海面本身的变化，只是陆地变高或者变低产生的海陆变迁而已。

死海之谜

美国作家马克·吐温曾经对死海作了这样的描述：“在死海中游泳是多么有趣啊，我们决不会沉下去！你还可以挺直你的身体，把头完全抬起来，舒舒服服地在水面仰睡着，并且还允许你撑开伞，挡住炎热的太阳。”

这个奇异的地方在哪儿呢？是在阿拉伯半岛上，这里是世界陆地上最低的地方。人们在死海里游泳，可以不用担心会被水淹死。原来，物体在水里是沉还是浮，同比重有关系。人身体的比重比水稍大一些，所以人掉到河里就会沉下去。死海的水含盐量达25%，比一般海水要高7倍，这种水的比重超过了人体的比重，人就不会在死海里沉下去了。

关于死海，流传过这样一个故事：公元70年，古罗马的军队包围了耶路撒冷城。有个叫狄度的统帅，为了惩罚那些敢于反抗的人，准备处死几个奴隶。他命令部下将奴隶们带上镣铐，投进死海，想淹死他们。说来也奇怪，这几个奴隶好像身上套有救生圈似的，就是不往下沉。不一会儿，水流把他们送向岸边。狄度又几次命令把奴隶们抛进死海里，结果还是漂了回来。狄度不了解死海的秘密，还以为什么神灵在保佑，终于把他们赦免了。

远在100多年前，人们还不知道这个地方的秘密。直到1848年，地质学家林契来到这里，测出死海的水面比地中海海平面低393米，第一次发现这是世界上最低的洼地。

死海的面积约1 020平方千米。南北长82千米，宽8～18千米。北部最深，达356米；南部最浅，只有1～4米。几千年来，死海一直保持着分层状态，各水层之间，互不“侵犯”。各水层的水温不同，含盐成分差异很大，表层每升含盐288克，深层水的盐分每升为324克，使水层截然隔开。死海的含盐量为什么这么高呢？这同它的地理环境有关。死海的东西两岸都是高达几百米的悬崖绝壁，北部是泥泞地，南部是沮洳地，只有约旦河和哈萨河等几条河流注入，却没有河流把水排出去。附近分布着荒漠、砂岩和石灰岩层，河流夹带着矿物质流进死海。这里的气候炎热干燥，湖水大量蒸发，水中所溶解的盐类积聚在湖内。就这样，经历久长岁月，使死海的含盐量越积越多，成为高浓度的咸水湖。

死海的水呈蓝色。沿岸一带，在赤日炎炎下，析出一片白色晶莹光亮的晶盐，水是又苦、又咸、又黏。湖里蕴藏着丰富的溴、碘、氯等化学元素。据估计，含氯化镁220亿吨、氯化钠120亿吨、氯化钙60亿吨，氯化钾20亿吨、溴化镁10亿吨。

在这样的环境里，生物是很难生存的，湖里既没有水草，也没有鱼儿，连湖的四周也是寸草不生，一片荒凉。可是，死海并没有绝对地“死”。1942年，在死海的堆积物中，科学家发现，居然还有绿藻和各种细菌（主要是硫酸还原菌）存在。

死海分南北两湖，两个湖的水面水位落差竟高达11米。水浅时，两湖隔开；正常时，隔开处的水深不过3米左右。20世纪50年代，北部的约旦河水改道，供应工农业需要，人们抽调湖水，水位日益降低。特别是1979年，天逢大旱，约旦河成为涓涓细流，湖面大大缩小。在烈日照射下，湖水大量蒸发，表层水比重变大，盐分浓度接近于深水层，使上下两层湖水发生混合，温度一致，再也没有分层的迹象了。

这种混合使氧气进入底层，放出氢硫气体，从而使湖水具有硫磺泉水的疗效。不久以前，科学家利用一种含有死海盐衍生物成分的药膏，对顽固的牛皮癣进行试验性治疗，获得意想不到的疗效，轰动了欧洲。

科学家认为，为了挽救死海枯竭的命运，惟一的办法是开凿一条连接地中海的运河，使死海“复活”，让地中海的水冲淡死海中水的浓度，同时造成一个大瀑布，用来发电。现在，一条沟通地中海和死海的地下水道已经兴建。隧道长110～120千米，有些地方在地下550米深处。在濒临地中海入口处，由泵站把海水灌入直径5米的倾斜隧道；临近出口的一段是急转直入的压力水道。地中海同死海的落差有390多米，水流可推动4台总发电量57万千瓦的涡轮机，然后进入死海。

死海行将复活了。

海岛形成之谜

在茫茫的大洋上，碧波里涌出一片陆地，船舶可以靠泊、补给，飞机可以着陆，人员可以登岸休整，多么叫人喜欢。地球上巧妙地撒布了这些“明珠”，给人类以莫大方便，赛似千里沙漠上的点点绿洲。

是什么力量造就了这些岛屿？尽管海岛面貌千姿百态，人们仍然能够找到其中的规律性。它们万变不离其宗，或是从大陆分离出来，或是由海底火山爆发和珊瑚虫构造而成。前者姓“陆”，地质构造与附近大陆相似；后者姓“海”，地质构造与大陆没有直接联系。据此，海岛分成大陆岛、火山岛、珊瑚岛、冲积岛四大类型。

大陆岛。它是大陆向海洋延伸露出水面的岛屿。世界上比较大的岛基本上都是大陆岛。它的形成有三种原因：一是地壳运动，中间接合部陷落为海峡，原与大陆相连的陆地被海水隔开，成了岛屿。世界上最大的格陵兰以及伊里安、加里曼丹、马达加斯加等岛，世界最著名的日本列岛、大不列颠群岛、马来群岛等群岛，我国的台湾岛、海南岛，都是这样形成的。二是冰碛物形成的小岛。远古冰川活动时期，冰川夹带大量碎屑在下游堆积下来，后来气候回暖，冰川消融，海面上升，冰碛堆未被淹没，成了岛屿。挪威沿岸、波罗的海沿岸、美国和加拿大东部交界处沿岸的小岛，就是这样形成的。三是海蚀岛。它非常靠近大陆，两者高度一致，仅仅中间隔着一道狭窄的海峡；那海峡是海浪经年累月冲蚀的结果。这类岛屿为数不多，面积也很小。

火山岛。它是海底火山露出水面的部分。岛貌峻拔，与大陆岛、珊瑚岛有明显的不同。当初，火山隐没水下，经过不断喷发，岩浆逐渐堆积，终于高出水面。世界海底山脉最高峰的冒纳开亚火山，就是火山岛夏威夷岛的主峰，其海拔高度4 205米，水下部分还有5 998米，总高10 203米，比珠穆朗玛峰还高1 355米！世界第十八大岛、面积为10.3万平方千米的冰岛，是上千个海底火山喷发形成的。夏威夷群岛成直线排列，是一列海底火山喷发形成的。阿留申群岛成弧形排列，是成列环状海底火山喷发而嘏的。

珊瑚岛。它只存在于热带、亚热带海域。在海底丘地或海底山脉山脊上，有大量珊瑚虫营巢生活，同其他壳体动物构成庞大的石灰质巢体。旧的死亡，新的又在残骸上继续生长，不断向海面推进。在最适宜的条件下，一千年才能长高36米，长到海水高潮线就停止生长了。大海几经沧桑，或地壳上升，或海水下降，珊瑚礁露出水面便成了岛屿。全球珊瑚礁的面积达2 700万平方千米，相当于欧洲、南美洲面积的总和，但其绝大部分没于水下，出露为岛的面积并不多。太平洋的加罗林群岛、马绍尔群岛，印度洋的马尔代夫，我国的南海诸岛，都是典型的珊瑚岛。

冲积岛。它位于大河的出口处或平原海岸的外侧，是河流泥沙或海流作用堆积而成的新陆地。世界最大的冲积岛马拉若岛，是世界第一大河亚马逊河的河口岛，面积4.8万平方千米，列为世界第三十大岛。我国长江口的崇明岛、长兴岛，黄河口的孤岛，都是冲积岛。加拿大东岸的塞布尔岛，美国东海岸的特拉斯角，我国的苏北沙洲，都是海流加上风力堆积而成的沙滩，位置不固定，成为航行的危险区。

除上述大自然形成的四类海岛外，人们还动用现代科学技术筑造了人工岛屿。这类岛屿为数不多，面积极小，但经济意义很大，前景可观。今后还将摆脱泥沙岛的窠臼，构筑巨大的钢铁浮体，在海上建设工厂、展览馆、公园、旅馆以至整个城市，大大扩展人类活动的基地。

海岛有消有长。有些在火山、地震、水流或人力破坏下缩小或消失了；有的则在扩大，有的海域冒出了新岛。珊瑚岛倘能得到良好的保护，一般都能缓慢扩大面积，可惜不少珊瑚礁已被采来建房、筑路或烧石灰，使珊瑚虫千百年的劳动成果毁于一旦。荆冠海星是珊瑚礁的大敌，世界上已有10%左右的大环礁给它吃掉了；有的岛屿下面被吃空，地面塌陷。人类应该像灭蝗一样来扑灭荆冠海星。海底火山爆发，常常给人类增添一些新岛。1973年，日本一座0.08平方千米的西之岛附近海底火山爆发，堆出一个比旧岛大三倍的新岛，最终连在一起。冰岛南岸32千米外122米深的海底，1963年火山爆发，到1967年共喷出7 000万立方米碎屑，流出3 000万立方米岩浆，造出一座2.8平方千米、海拔178米的新岛——苏尔特塞岛。

海底之谜

1978年11月14日，北美的阿尔杜卡巴火山突然喷发，浓烟滚滚，溢出了大量熔岩。一个星期以后，人们经过测量发现，遥遥相对的阿拉伯半岛与非洲大陆之间的距离增加了1米，也就是说，红海在7天中又扩大了1米。

红海是奇特的海。它不仅在缓慢地扩张着，而且有几处水温特别高，达50多℃；红海海底又富集着特别丰富的高品位金属矿床。这些现象长期以来没有得到科学的解释，被称为红海之谜。

红海之谜在60年代才有了端倪。海洋地质学家解释说，红海之谜在于海底有着一系列“热洞”。在对全世界海洋洋底经过详细测量之后，科学家发现大洋底像陆上一样有高山深谷，起伏不平。在大洋洋底地形图上，我们可以看到有一条长75 000多千米，宽960千米以上的巨大山系纵贯全球大洋，科学家把这条海底山系称作“大洋中脊”，狭长的红海正被大洋中脊穿过。沿着大洋中脊的顶部，还分布着一条纵向的断裂带，裂谷宽约达13～48千米，狭的也有900～1 200米。科学家通过水文测量还发现，在裂谷中部附近的海水温度特别高，好像底下有座火炉在不断地烧，人们形象地称它为“热洞”。科学家认为，正是热洞中不断涌出的地幔物质加热了海水，生成了矿藏，推挤着洋底不断向两边扩张。

1974年，法美开始联合执行大洋中部水下研究计划。计划的第一个目标就是到类似红海海底的亚速尔群岛西南的124千米的大西洋中脊裂谷带去考察。

乘坐深潜器的科学家们沿着大洋中脊移向裂谷，在喷吐炽热岩浆的“热洞”旁，亲眼看到了裂谷正在缓慢张裂的情景。“热洞”周围的水温特别高，美国地质学家巴尔特把潜水器温度探测计放在“热洞附近的热水喷泉中，深潜器舱内指标仪上的指针超过了华氏650的最高刻度，温度计因超量程而熔化了。事后确认水温达华氏1 000°左右（538°左右）。”

由于“热洞”周围的海水高温造成别具一格的海底地貌。一般情况下，岩浆喷出之后，一遇到冰冷的海水就迅速凝结，形成鳞茎状的枕形玄武岩块，而“热洞”附近喷出的岩浆在过热的海水中涡动、盘旋，缓慢地冷却，形成了特殊的海底熔岩糊。

法国地质学家肖克罗内详细地考察了海底张裂的过程。他把海底扩张形象地比做以两端拉长的一块软糖，那个被越拉越薄的地方，成了中间低洼区，最后破裂，而岩浆就从那里喷出，并把海底向两边推开。海底就这样慢慢地扩张着。根据美国“双子星号”宇宙飞船测量，我们已经知道了红海的扩张速度是每年2厘米。

海洋科学家们的海底考察不仅解决了红海扩张之谜，而且在海底裂谷附近意外地发现了奇异的生物群落和喷吐着黑色矿物质“浓烟”的“烟囱”。

过去一向认为，地球上的生命是靠太阳光维持的。有了阳光，植物才能生长，有了植物，才能养活以植物为食的动物以至肉食动物。1977年2月，当科学家们乘坐“阿尔文”号深潜器在太平洋加拉帕戈斯群岛水下裂谷附近时，却竟然在通常不大有生物的深度发现了一个不依赖阳光的独特的生态系统。在海底的某些区域，水温出奇地高，那里聚集着巨贝，还有蠕虫、蟹和其他生物，形成了一个“绿洲”。可惜由于生物学家没有参加这次考察，研究工作没有深入下去。

1978年，法国、美国和墨西哥的科学家们又在加利福尼亚湾口北纬21°的东太平洋裂谷带一些休眠了的海底喷泉口找到了死巨蛤，这些巨蛤与1977年在加拉帕戈斯地区找到的大致相同。新的发现表明，水下生物群落的存在与海底的热喷泉有关，热喷泉一旦停喷，海底绿洲也就跟着消失。

1979年，科学家们重新回到了加拉帕戈斯群岛，在海底发现了一幅使人眼花缭乱的生物群落图景：热泉喷口周围长满红嘴虫，盲目的短颚蟹在附近爬动，海底栖息着大得异乎寻常的褐色哈和贻贝，海葵像花一样开放。奇异的蒲公英似的管孔虫用丝把自己系留在喷泉附近。最引人注目的是那些丛立的白塑料似的管子，管子有2～3米长，从中伸出血红色的蠕虫。

科学家们对与众不同的蠕虫作了研究。这些蠕虫没有眼睛，没有肠子，也没有肛门。解剖发现，这些蠕虫是有性繁殖的，很可能是将卵和精子散在水中授精的。它们依靠30多万条触须来吸收水中的氧气和微小的食物颗粒。

科学家们对于喷泉口的生物氧化作用和生长速度特别感兴趣。放化试验表明，喷口附近的蛤每年长大4厘米，生长速度比能活百年的深海小蛤快500倍。这些蠕虫和蛤肉的颜色红得使人吃惊。它们的红颜色是由血红蛋白造成的，它们的血红蛋白对氧有高得非凡的亲和力，这可能是对深海缺氧条件的一种适应性。

生物学家们认为，造成深海绿洲这一奇迹的是海底裂谷的热泉。热泉使得附近的水温提高到12℃～17℃，在海底高压和温热下，喷泉中的硫酸盐便会变成硫化氢。这种恶臭的化合物能成为某些细菌新陈代谢的能源。细菌在喷泉口迅速繁殖，多达1立方厘米100万个。大量繁殖的细菌又成了较大生物如蠕虫甚至蛤得以维护生命的营养，喷泉口的悬浮食物要比食饵丰饶的水表还多4倍。这样，来自地球内部的能量维持了一个特殊的生物链。科学家称这一程度为“化学合成”。

科学家们在加拉帕戈斯水下裂谷附近2 500米深处的海底一共发现了5个这样的绿洲。全世界海洋中的裂谷长达75 000多千米，其中有许多热泉喷出口，那么总共会有多少绿洲呢？还会有更多的生物群落出现吗？这些问题不仅关系到人类对海洋的开发，还涉及到生命起源这一基础理论课题的研究。

海水中含有多种化学元素，在106种元素中，有80多种可在海水中找到。海底下还有丰富的矿藏。人们一般认为，海里的元素和矿藏，都是从陆上来的，是随着河水流入大海的。

然而，科学家们发现，海水中的元素含量是不平衡的，同陆地相比，锰的比例过高而镁不足。对海底的考察又发现，许多矿床元素在大洋中脊附近最多，往两侧则逐渐递减，这说明海里的元素不光来自陆地。

美国地质学家巴勒特在乘“阿尔文”号潜海调查时，在海底热泉附近发现一座座高3～7米的海底“烟囱”喷吐着黑色的“浓烟”。“浓烟”实际上是含有高浓度矿物质的高热溶液，“烟囱”本身也是喷出的矿物遇到海水后冷析而成的。这个发现揭开了海水成分之谜。科学家们提出这样一个设想：深海底部的热泉带出了来自地球深处的矿物质，但海水同样会沿着隙裂渗透到地球内部，估计每隔1 000～2 000万年，海水通过地壳内部循环一次。海底的热液金属矿床，包括铜、锡、银、钴、锌、硫等，以及地球上许多最有价值的矿物沉积层都是由这些携带有金属的热泉水造成的，红海海底金属矿床的富集就是一个典型。在热泉喷口的水中直接取样也证明了在海洋地壳内部的环流期间，海水失去了一部分镁而增加了锰。

依进化论的观点看，人类最初是从海中的原生物进化来的。现在人类又要重新走向海洋，去认识海洋。海洋深处对于今天的人们基本上还是个未知的王国。到深海中去不比到月亮上去容易多少，为了深入这个未知王国，每次都需要做好几个月的准备，而在那里却只能逗留几个小时。初步考察的成功激起了人们更强烈的好奇心。人们不禁要问，大洋深处还有什么新的、更大的秘密在等待着我们去发现？

3800万年前海温突降之谜

科学家们通过对深海沉积物中深水底栖有孔虫壳的氧同位素分析，发现3 800万年前的始新世末期时海洋底层水温骤然下降了4℃～5℃，表层水温也大幅度下降。这次降温发生在10万年的“短暂时期”里，对于漫长的地质历史来说，10万年只是短暂的瞬间。当时，冷水占据了大洋的深层，南极底层水开始形成，温度和盐度驱动的大洋环流也开始出现，海底侵蚀作用加强，沉积间断广泛出现。南极大陆周围海洋面发生大规模冰冻，形成数量可观的海冰，海底接受了大量冰载沉积物。南极大陆局部地区已有冰川出现。海水温度骤降，使得深海底栖生物蒙受沉重打击，浮游微生物大批灭绝或衰减，以至在这以后的一个时期里，海洋中呈现出生物贫乏、属种单调的荒芜局面。陆上植物也受到明显影响，北半球中高纬度地区的常绿林被落叶林所取代。3 800万年前的骤冷，是新生代气候变冷中的第一个重大事件，它为新生代晚期大冰期的出现奠定了基础。

海温为啥会骤然下降？有的科学家认为，这是始新世末期的海退的结果。这一时期的海退已在墨西哥湾沿岸、欧洲和澳大利亚一些地区发现。海水退落导致浅海大陆架露出水面，这就增加了海水对阳光的反射率，使气候变冷。气候变冷又会导致海面进一步退落，使气候更加变冷。南极洲局部地区及周围海域为冰雪所覆盖，也会导致反射率增加，反射率增加引起的气候变冷又会使冰雪覆盖面积进一步增大。由于海水变冷，冷水沉潜至海洋深处，致使海水中二氧化碳的溶解度升高，海水将从大气中吸收二氧化碳，从而削弱大气中二氧化碳的温室效应，使气候进一步变冷。这几种反馈作用可能有力地加剧了气候的变冷进程。不过有人提出：海退等现象的发生不限于始新世末期，为什么这一时期海温的急剧变冷会显得如此不同寻常？

美国学者肯尼特注意到澳大利亚曾于5 300万年前与南极洲分裂，至始新世末期，塔斯马尼亚南面的南塔斯曼隆起，与南极大陆进一步分开，塔斯马尼亚海道形成，南印度洋与南太平洋之间第一次出现表层水交流，南印度洋高纬海域的寒冷表层水得以通过塔斯马尼亚海道注入南极罗斯海域，冷水取代了以往来自北面的东澳大利亚暖流，从而触发了南极地区的冰冻。海冰形成，使得冰下剩余的海水盐度升高，盐度较高的冷水势必向下沉潜，形成寒冷的底层水，致使海水温度急剧降低。

还有的科学家从其他方面解释海温骤然降低的原因，其说法不一，至今还不能有一个定论。

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，裹上防寒衣，戴上手套，浑身仍打寒颤。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像红蚯蚓直往上窜。战士们脱了防寒衣也不觉得冷了。大家高兴地说：“大海里安上了‘暖气管’啦！”

其实，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，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，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6 000千米。

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=1.852千米/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1 000条长江。

黑潮与气候关系密切。日本气候温暖湿润，就受惠于黑潮环绕。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。

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1℃释放出的热量，可使3 000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。

1911年，美国国会展开了一场激烈辩论。辩论的内容不是军备预算，也不是总统候选人名单，而是一件关于抢夺海流的提案。

议员们为什么要抢夺海流呢？他们要抢夺的不是一股普通的海流，而是世界上第一大海洋暖流——湾流。

对于湾流的存在，人们早已知晓。1513年，西班牙海军上将蓬萨·德·列奥涅率领一支舰队远航来到北美洲，准备在佛罗里达岸边下锚碇泊。正当海员们忙碌不已时，人们突然发现，舰队中一艘船独自向北漂去。人们叫着，喊着，但毫无用处。列奥涅海军上将下令该船水兵迅速归队，但海洋中的一股神秘的力量却在继续驱赶着漂船。那艘船上的人们经过一番拼搏，好不容易才把船开了回来。

这种现象引起列奥涅的注意，经过调查，发现佛罗里达半岛附近洋面上有一条海中“河流”在浩浩荡荡地奔流。这就是闻名世界的墨西哥湾流。

其实，这是一种误解。湾流虽然有一部分来自墨西哥湾，但它的绝大部分来自加勒比海。当南、北赤道流在大西洋西部汇合之后，便进入加勒比海，通过尤卡坦海峡，其中的一小部分进墨西哥湾，再沿墨西哥湾海岸流动，海流的绝大部分是急转向东流去，从美国佛罗里达海峡进入大西洋。这支进入大西洋的湾流起先向北，然后很快又向东北方向流去，横跨大西洋，流向西北欧的外海，一直流进寒冷的北冰洋水域。它的厚度200～500米，流速2.05米/秒，输送的水量比黑潮大1.5倍。

湾流蕴含着巨大的热量，它所散发的热量，恐怕比全世界一年所用燃煤产生的热量还要多。由于它的到来，英吉利海峡两岸每1米长的土地享受着相当每年燃烧6万吨煤所发出的温暖。如果拿同纬度的加拿大东岸加以对照，差别更为明显：大西洋彼岸的加拿大东部地区，年平均气温可低到-10℃，而同纬度的西北欧地区可高到10℃。

正当北欧人民享受湾流带来的温暖时，贪婪成性、损人利己的美国议员们，对这股暖流垂涎三尺，想筑一道海上堤坝，把湾流挡住，强迫它改变流径，沿美国东海岸北上，从而把巨大廉价的天然“暖气管”接到自家门口享用。

议案一提出，有人拍案叫好，有人提出异议，理由是：“一旦暖流被迫改道，沿美国东海岸北上后，冬季寒冷的大陆与温暖的海洋之间会产生一个明显的气压差：陆地冷，气压升高；海面暖，气压降低。结果风从陆地吹向海洋，美国大陆仍然享受不到这份温暖。”

于是，这个奇特的提案没能通过。80多年过去了，湾流仍然按照原来的路线欢快地流着。

也许是受美国抢夺暖流提案的启发，利用暖流改造地球气候的设想，后来接二连三地出现。

前苏联工程师舒米林和波里索夫曾精心设计了一个调动两洋海水的庞大工程，建议造一条长74 000米、高50～60米的巨型堤坝，将白令海峡截断，然后在坝体内安装几千台抽水机，把太平洋的海水送入北冰洋，从而造一股强大的暖流，通过北极地区流入大西洋。这样，暖流便使沿途的西伯利亚和北美洲的寒冷气候变暖。相反，也可以把北冰洋的海水抽入太平洋，从而使大西洋的湾流经过北冰洋，流入太平洋。这股暖流就会融化北冰洋的浮冰，使北纬度广大寒冷地区变暖。

他们为这一工程的前景描绘了一幅美丽图画：北冰洋的冰雪消融了，成为长年通航无阻的国际航线，前苏联4 800多千米的北冰洋海岸线全部解冻，热带向北延伸。温暖的北冰洋将为人类提供极其丰富的鱼虾和矿产……

美国科学家盖尔哈撒韦则另有灼见，他设想从格陵兰到挪威建筑一条长约1 700千米的海上大坝，把北冰洋和大西洋拦腰截断，阻止大西洋暖流进入北冰洋。他认为，如果大西洋温暖的海水把北冰洋巨大浮冰融化，便会造成悲剧的冰河时代。

日本科学家地崎宇三郎也富有想像力地提出建议：填平深20千米、宽10千米的鞑靼海峡，以阻挡来自鄂霍次克海的寒流南下，提高日本海域的海水温度，使日本北海道和东北地区气候转暖。

真是仁者见仁、智者见智。改造海洋暖流使气候变暖至今仍是“纸上谈兵”，能否可行并付诸实施，还得看科学技术的发展和人类驾驭自然能力的提高。

谁使鱼儿大聚会

大洋的夜晚，空旷寂静。一艘海洋调查船静静地停泊在海中，忙碌一天的船员们已进入了梦乡，桅杆上的锚灯不知疲倦地闪烁着。

突然，海面上响起一阵阵轰响，似千面大鼓被擂响。酣睡的船员被惊醒，他们纷纷走出舱室，聚集在甲板上向海面张望。

借着船上的灯光，人们看到，海面上浪花四起，无数亮点在海中闪烁，成群的鱼虾围着考察船乱转着。它们又蹦又跳，像发了狂似的，时而冲出水面，时而没入水中，有鲨鱼闪鳍，有鲸鱼拱背，有飞鱼展翼，有金枪鱼跃水……

群鱼聚会持续了好几个钟头，直到东方发白，才慢慢平息下去。

是谁驱使群鱼聚会呢？船员们在议论着，猜测着。

原来，群鱼聚会是两股方向不同的海流相遇时出现的奇观。两股海流“握手”，不但会见到翻腾的浪花，听到轰鸣的音响，更会促成两股水流中的鱼类聚会。特别是在寒流与暖流相会时，景况蔚为壮观。

寒流和暖流相会，将使平静的海面受到搅动，引起海水上下翻腾，像无数把锄头翻动土壤那样。海水的翻腾也把海洋耕耘了一次，下层丰富的营养物质来到了表层，促使浮游生物迅速繁殖，其数量之多，有时竟能高达每立方米2 000～3 000毫克的程度。海水里充满了食物，简直变成了“肉汤”。鱼呀、虾呀和其他海洋动物，纷纷从四面八方来“赴宴”，海洋沸腾了，渔场形成了。

寒流和暖流交汇的区域，叫做辐聚区。由于这里常常呈现出海水温度冷暖悬殊的差异，好像大气里的锋，所以又把它叫做海洋锋区，而渔民则称它为“流隔”。

世界上著名的三大渔场都与“流隔”有关。

西北太平洋渔场，是世界著名大渔场。它从日本近海，经千岛群岛、堪察加半岛，一直延伸到阿留申群岛近海。这里是世界第二大暖流——黑潮与“千岛寒流”、亲潮交汇的地方，因而形成了盛产鳕鱼、鲱鱼、秋刀鱼和金枪鱼的渔场，产量始终名列世界前茅。1970年以来，年产量都在1 000万吨以上，而且稳步上升。

大西洋东北海域，从冰岛到西斯匹次卑尔根岛，从北爱尔兰到挪威近海，是世界第一大暖流——湾流延续支脉北大西洋暖流与东格陵兰寒流，以及挪威暖流与北极寒流的交汇区。结果，这一带也形成了一个著名的渔场——东北大西洋渔场。这里盛产鳕鱼、鲱鱼等鱼类，年捕获量也超过1 000万吨，产量也有上升的趋势。

著名的北大西洋纽芬兰渔场，是湾流和拉布拉多寒流汇合的地方，以产鳕鱼为主，年产量为400万吨。不过，这个渔场近年渔业产量有下降趋势。

除了上述三大渔场外，还有许多较小的渔场也与“流隔”有密切关系。如澳大利亚和新西兰东部近海盛产金枪鱼的渔场，就与东澳大利亚海流和西风漂流之间的“流隔”一致；印度洋南部亚古尔哈斯暖流和西风漂流的汇合；南大西洋巴西暖流与福克兰寒流的汇合，也都形成了渔场。

中国舟山群岛外海也是一个很好的渔场，这里盛产大小黄鱼、带鱼、鳗鱼等。这个渔场的形成也与两股水流交汇有关。当黑潮暖流在台湾转向流入东海后，在台湾东北角分出一股支流，缓慢地向长江口一带流去。它和从长江入海以后沿着浙江沿海流动的海流，正好在浙江舟山群岛一带相遇。于是，这里就形成了渔场。“流隔”的位置是经常变化的，要掌握它并不是一件容易的事。可以通过研究海流的路径、强弱变化的规律，对“流隔”作出预测；也可以根据各种海洋要素如温度、盐度等变化情况来推断。如在大西洋湾流与拉布拉多寒流间的“流隔”，温度相差很大，有时一条船的船头和船尾竟相差好几度。富有经验的老渔民在实践中，积累了许多用肉眼寻找“流隔”的方法。比如，寒流多半水色发绿，暖流多半水色发蓝；沿岸水多呈黄绿色，外洋水多呈深蓝色。所以，根据海水的颜色，可以大致判断“流隔”的位置。再如，“流隔”既是两支海流相遇的地方，它们的撞击必然使海水产生摩擦搅动，发出声响，形成浪花。当然，也有些“流隔”并不全都出现激烈的变化。但仔细观察，仍可以看出海面的某些异常，如海水漩涡增多；以鱼为食的海鸟，大群大群飞到“流隔”区觅食等。

也不是所有的“流隔”都能形成渔场的。如果“流隔”附近由于某种原因不适宜鱼类的栖息，那里就没有或只有少量的鱼。

不仅表层的两股海流相逢会造成鱼儿大聚会，还有一股神秘的海流，也会使群鱼聚会。

1962年6月，南美的秘鲁沿岸突然刮起一阵凉风，气候变得和深秋一样凉爽，消夏的人们纷纷穿上秋装。这时，海面上出现了异常现象，人们发现蓝色的大海突然变成了绛紫色，而且越靠近海岸，颜色越深，绛紫色的波涛一个接一个向着海岸袭来。更令人吃惊的是，随着海潮上岸的竟是一群一群鱼是鱼。

这一年，秘鲁渔民一没有增加渔船二没有改进渔具，渔业产量却比上一年增长了71倍，达696万吨，一举超过日本，跃居世界第一。而且这些鱼是在1 300千米长、50千米宽的狭长区域内捕到的。此后，秘鲁的渔业产量扶摇直上，到1970年，登上历史最高峰，捕获了1 053万吨。秘鲁渔民兴奋不已地说：“上帝恩赐秘鲁人，幸运之神常在。”“幸运之神”来自何方？经海洋科学家调查发现，她是来自海洋深处的一股海流。这股海流不是那种水平运动的海流，而是在垂直方向涌升的海流，这种涌升的海流，叫上升流。它在海洋中，似一团粗大的水柱在旋转上升，就像大气中的气团似的，有人又称它为“海底台风”。

但这股“海底台风”却不像大气中的台风刮得那样猛、那样快。据测量，秘鲁近岸的上升流，是一个个直径约200千米的漩涡，它们遍布秘鲁外海水域，它们在100米深度大范围的垂直运动速度是每天约10米左右。

别看它慢慢腾腾地移动，可带来的浮游生物却不少。如果我们把寒暖流交汇造成的搅动，比做像无数把锄头深翻土地，将海洋深翻了一遍的话，那么，上升流则像无数台拖拉机耕地那样，把海洋翻得更深了。海洋深处的水是寒冷的，营养物质很少被消耗，所以当它一旦大量向上涌升，就会大大增加海洋表层的营养，从而使浮游生物尽情滋生，冷水性的鱼类也随之大聚会。

那么，秘鲁近海的上升流是怎样产生的呢？

我们知道，吹到海面的风，能够引起海水的水平运动，产生风海流。风携着海水向右方45°角流去，这里的海水就减少了，左方的海水就源源不断地流过来补充。这在开阔的海洋里是很自然的事情，如果有海岸阻挡，就是另一种情形了。

设想风平行海岸吹刮，你背风而立，在你的左方有较为平直的海岸。这时，风海流不断使海水离岸而去，你的左方是海岸，当然不可能有海水来补充，惟一的办法是海水从下面涌升而起。这样一来，上升流就出现了。

秘鲁近海的上升流就是这么形成的。

中国海洋学家研究发现，自20世纪70年代以来，海洋中一股上升流，对中国沿海也颇为偏爱。正当中国鱼类资源日趋减少时，从日本对马海峡涌来一股强烈的上升流。这股海流在东海800～1 000米深处移动，并携带一种名叫马面鲀的鱼，来到中国沿海安营扎寨。渔民捕获量大增。从此，由马面鲀加工制成的烤鱼片，为人们提供了美味可口的佳肴，深受国内外市场的欢迎。

当然，上升流也并不是那样恒定的。以秘鲁为例，1970年则是上升流的全盛时期，那年他们的渔业产量达到1 053万吨。此后，上升流开始衰减，秘鲁渔业产量也跌落下来。1975年只捕获了345万吨，从世界第一位降到了第四位。1971年至1975年的平均产量也不过504万吨。这些数字表明，海流与渔业产量关系是多么的密切。

上升流在世界不少海域出现，规模大而明显的属秘鲁沿岸的上升流，但上升流所占的面积却极其微小。有人粗略地估计，全世界沿岸上升流区域的面积还不到海洋总面积的1/1 000。可是，就在这不到1/1 000的水域里，却收获了世界渔业产量的一半。由此可见，上升流区域确是鱼儿的大聚会场所。

谁是杀害鱼儿的凶手

秘鲁近岸，当随着低温的上升流举家迁徙而来的冷水性鱼类——鱼是鱼，在这里尽情地觅食，自由地嬉戏，繁衍生息时，一场灾难突然降临了。

一个“不速之客”闯进这里，顷刻间，冷水性浮游生物几乎全都丧失性命，绝大部分的鱼是鱼成批成批地死亡，许许多多的海鸟因丧失食物而饿死……不到几天，海面布满了鱼类和海鸟的尸体。它们腐烂后，分解产生了大量硫化氢，造成海水腥臭异常，并且迅速变成黑色。行驶到这里的航船的船壳，甚至海岸礁石，都被染成了黑色，像涂了一层黑色油漆。硫化氢与海雾相结合，随风飘荡，给秘鲁首都利马外港卡亚俄的房屋和汽车也染上了黑色。因此，当地人嬉称黑色的海水和黑色的雾气为“卡亚俄油漆匠”。至今，航行到卡亚俄一带沿海，就会发现这里的海水与别的地方海水颜色不一样，简直像一锅酱油汤。

大量鱼类和海鸟的死亡，使渔业产量急剧下降，以鱼是鱼为原料的鱼粉加工厂被迫停工，工人失业；鸟粪工业也受到严重的损失。

是谁制造了这场灾难？是一支小小的暖流，人们管它叫“厄尔尼诺”。“厄尔尼诺”是西班牙语，意译为“耶稣之子”或“圣婴”。尽管它的名字挺美，可行为却丑恶，在人们的眼里，它是一个专门制造恶作剧的“坏小子”。每当它光临一次秘鲁西部渔场，就把灾难带给海洋生灵。最可怕的灾难大都发生在耶稣基督圣诞12月25日前后。因此，秘鲁人便把这种自然现象称为厄尔尼诺。

厄尔尼诺的老家在太平洋东部赤道海域，那里终年温暖，水温较高。赤道逆流本来自西向东较稳定地流动着。可偏偏在某些时候，这支赤道逆流也分叉，其中一部分海水沿着厄瓜多尔海岸南下，穿过赤道，向南流动，就闯入了秘鲁渔场，使这里的海水温度骤然升高3℃～5℃，有时高达8℃，给许许多多冷水性鱼类带来巨大灾难。

厄尔尼诺原本是秘鲁海域局部地区的“专利”。有资料说，在秘鲁，厄尔尼诺就是表示“暖水南侵”的意思。后来，科学家发现，厄尔尼诺不仅给秘鲁的海洋生物带来灾难，而且它还影响全球气候，使地球发起“疟疾”。它曾使干旱地区突然暴雨成灾，又使雨量充沛的地方久旱无雨，它使寒冬腊月温暖如春，又让炎热季节低温寒冷……

20世纪强度最大的厄尔尼诺发生在1982～1983年。这次厄尔尼诺来临时，东太平洋赤道水温一下子升高了6℃，世界上许多国家气候意外反常，遭受了几个世纪以来少有的自然灾害的侵袭。津巴布韦60%的地区有旱情，玉米减产2/3，50万头牛因干旱而死亡或提前遭屠宰。

素以风和日丽著称的瑞士，1982年春季却阴云密布，寒风飕飕，时而大雨滂沱。5月上半月的雨量为46年间所罕见。

1982年11月起，连续数周的暴雨给厄瓜多尔等地带来了百年未遇的洪水。

总之，那次厄尔尼诺，共造成近百亿美元的经济损失，1 300多人在厄尔尼诺引发的自然灾害中丧生。

1997年4～5月开始的厄尔尼诺，其严重程度不亚于80年代初的那次给世界一些地方带来的灾难。

4月下旬，加拿大马尼托巴省南部地区遭受了170年未遇的特大洪水，方圆2 000多平方千米的农田和村镇成为泽国，2.5万人流离失所。

9月14～16日，风速达每小时158千米的“奥利娃”台风袭击了日本南部的九州岛，造成4人死亡，数万人被迫转移，全国有500多所房屋被淹。

据世界粮农组织统计，由于东南亚、加勒比海和南美等地区受厄尔尼诺的影响，粮食总产量比1996年下降15%；面临饥荒威胁的国家增加到29个，其中18个在非洲，亚洲和东欧各5个，拉美1个。

据统计，20世纪共发生了12次大的厄尔尼诺事件，它们分别发生在1925年、1941年、1957～1958年、1965年、1972～1973年、1976年、1982～1983年、1986～1987年、1991年、1992年、1994～1995年、1997年。

从以上统计看，进入90年代以来，厄尔尼诺频繁出现，间隔时间越来越短。

厄尔尼诺暖流是怎样产生的呢？尽管各国学者进行了广泛的研究，但仍没有完全搞清它产生的机理，未能破译它的“密码”。

有人认为，它是由于东南信风异常弱化，热带辐聚向南移动，越过赤道而形成的。还有人认为，它是由于大气环流减弱的结果。在一个较长的时期内，平行于海岸的风量减弱，从而上升流也减弱、甚至停止。于是，厄尔尼诺暖流便乘虚而入。也有人认为，控制厄尔尼诺暖流的气象因子，使太平洋信风的轻微波动。由于东太平洋热带暖水团的大量堆积，南风消失，温暖的热带水覆盖于秘鲁海流的冷水上面，因而产生了厄尔尼诺暖流。最近，美国地球物理学家丹尼尔·沃克提出，厄尔尼诺的主要驱动力是从太平洋海底的结构板块间喷发出来的炽热的熔岩。它们加热了熔岩上部的海水，使其温度升高足以影响海洋表层温度，并由此引发了厄尔尼诺现象。

中国国家海洋局第一海洋研究所王永吉研究员和吕厚远副研究员，近年来对海洋调查的大量资料进行分析研究，可喜地发现太阳、月亮和地球三者之间的位置，与厄尔尼诺息息相关。他们认为，地球自转速度减慢和东太平洋海温增高同步发生。在地球自转减慢的1968～1969年、1972～1973年和1975～1976年，赤道表层东向海流出现峰值。而地球自转速率变化对海洋、大气的影响，主要发生在低纬度地区。当地球自转速率大幅度持续减慢的时候，使赤道附近的海水（大气）获得较多的东向角运动量，引起赤道洋流减弱以致出现大量的东向赤道洋流，致使厄瓜多尔和秘鲁沿岸涌升的冷水难以向赤道扩散，从而使东太平洋暖水积聚，海水温度增高，于是厄尔尼诺发生。他俩还研究发现，赤道上空，月亮离地球距离变化存在4.425年周期。也就是每年的1月3日或1月4日（圣诞节后几天），是月亮离地球的最近点。而太阳、月亮、地球相对运动，每隔4.425年，这个最近点又出现一次。每逢此时，天文引潮力显著增加，进而影响地球自转速度减慢，赤道附近的海水获得较多的东向角运动量，同时引起赤道洋流减弱而出现大量的向东方向流动的赤道洋流，导致东太平洋暖水积聚，厄尔尼诺形成。

总之，目前世界一些主要国家投入大量人力物力，对厄尔尼诺进行研究。相信有一天，厄尔尼诺生成的“密码”终会被破译，人们就可以防患于未然。

在海洋里，给鱼类带来灾难的，不仅仅是神秘的厄尔尼诺暖流。寒流也会给某些海域里的鱼类带来杀身之祸。

1789年，生活在北极不冻之海——巴伦支海的大西洋鳕鱼和极地鳕鱼，就被北极前来的不速之客——一股寒流冻得尸遍大海。

1882年，同样的命运降临到生活在温暖湾流海域的暖水性鱼类头上，使美国特拉华湾内一个长270千米、宽60千米的狭窄海域内，漂浮着500万条死鱼。这起灾难，也是极地寒流突然入侵造成的。

南美大西洋岸的里约热内卢的外海，11月份表面海水温度为22℃，但由于西风漂流中有一部分海流常常脱离原来的轨道，绕南美端北上，形成福克兰寒流，从而使海水温度骤然降低9℃，使大量的海洋生物陷入灭顶之灾。有些人怀疑这支海流的存在，但法国的一艘调查船在里约热内卢外海测量水温时，确认有一支向北的海流，一直流到南回归线。不过，人们对福克兰海流还没有做长期的观测和仔细研究，对它的消长情况还不很清楚。

海洋中的淡水河

人们在广袤无垠的大海上航行，最大的遗憾莫过于：眼睁睁地看着那清澈碧蓝的海水却不能饮用解渴。于是，常年生活在海洋上的水手、渔人，渴望能有那么一个似水井的宝贝，只要将这个宝贝往大海里一放，那又苦又涩的海水就变成甜美可口的淡水，咕咚咕咚地往上冒，以滋润航海者那干渴的心田。

最先提出这个大胆而美好设想的，是中国宋朝名叫周密的人。他写了本《癸辛杂谈》，书中描写了一个会造淡水的“宝贝”的故事。

故事说，有一家杂货店，院子一角放着一个奇特的东西。说它像大缸，可是没有底；说它似烟囱，却又太粗大。再仔细一看，发现它非竹亦非木、非金属亦非砖石。店主也叫不出它的名字，不晓得它的用途。因此，一直将它丢在墙角。

有一天，一名海船商人路过此地到杂货店选购物品，偶然发现这一奇物。他看了又看，摸了又摸，舍不得离开。

店主好奇地走来，问商人买不买此物。海商忙说：“买！你要多少银子？”

店主想敲这海商的竹杠，就说：“这是我店祖传的物品，非十两银不卖。”

海商二话没说，付了十两银，就叫人将奇物抬走。

店主纳闷问道：“你花那么多银子买此物何用？”

海商告之：“这是一件宝贝，名字叫‘海井’，是一口专造淡水的井。在海上，只要将它放到海里，就不愁没有淡水喝。”

说完，海商又取出一百两银，赠给店主。

这毕竟是人们的美好想像和传说。随着科学技术的发展，今天人们已造出了海水淡化机，将“画井解渴”的想像变成了现实。可是茫茫大海中，有没有淡水呢？

1489年，意大利出生的航海家哥伦布在完成了第三次横渡大西洋的航行之后，向人们谈起这样一件事：在这次航行中，当他的船航行到南美洲委内瑞拉的奥里诺科河口外面时，船上的淡水几乎用尽了，干渴难忍的船员们为了争夺一点淡水而殴斗起来。激战中，一名船员被扔进大海。同情这名船员的人急忙拿起救生圈，正准备抛给落水的船员时，只听见这位落水船员惊奇地叫着：“淡水！淡水！”他不时喝着海水，又挥动双臂呼喊着。船员们顿时停止了殴斗，有的拿着水桶汲水，有的干脆跳入海中喝个够。

由这个故事，我们可以知道，委内瑞拉的奥里诺科河口附近的海面上，有一块淡水区。

在海里遇见淡水河的事还有呢。曾经有一支日本捕渔船队在南美阿根廷沿岸作业。当时，正值阿根廷革命战争爆发，船队不准靠岸补给，只好在拉普拉塔河口外面抛锚。几天过去了，船队的食物、淡水快用尽了，只得向岸上发报求救。很快，阿根廷派交通艇送来了粮食、蔬菜，却没送一滴淡水。船队只好再次向岸上发出了请求补给淡水的电报。回电却说：“贵船即在淡水之中。”“什么？我们明明锚泊在海上，哪会是在淡水中？”船员们将信将疑地提上一桶水一尝，果然是淡水！

可见，这里又是一块淡水区。

人们还发现，美国佛罗里达半岛以东海面上，也有一块直径约30米的淡水区。看上去，它的颜色和周围海水不大一样，仿佛是深蓝色的软缎上镶了一块圆圆的绿宝石。摸一摸，它的水温和周围的海水也不一样，捧上一掬尝尝，一点也不咸。

如今，随着遥感技术的发展，人们利用红外航空摄影，又找到了许多大海中的淡水河。如日本若狭湾和千叶县东京湾侧一带海域就有淡水区。据查，仅太平洋夏威夷群岛附近浅海区就发现了200多处淡水渗水点。

在中国闽南的漳浦县古雷半岛东面，有一个盛产紫菜的小岛叫菜屿，距菜屿约500米的海面上也有一处奇异的淡水区，叫“玉带泉”。在广袤的大海中，四周海水皆咸，而惟独此处是淡水，过往的船只都到这里补充淡水，以解燃眉之渴。

说起这个“玉带泉”，还有一段民间传说。据《漳浦县志》记载：相传南宋行将灭亡时，杨太后携赵曰正、赵曰丙二子由海路逃到福州，与陆秀夫、张世杰等大臣会合。后因元兵攻破了建宁府，福州危在旦夕。杨太后、陆秀夫等人率万余名士卒，乘船出海，打算迁到广东崖山建临时行宫。船行至菜屿时，晨饮乏水，杨太后就取少帝玉带投入海中，并祈祷曰：“天未亡宋，愿海中涌出甘泉。”话毕，甘泉即出。后人称作玉带泉。

这段传说显然是没有科学依据的。那么，大海中的淡水河是怎样来的呢？

原来，濒临海洋的陆地表面渗入雨水后，如果地下的透水岩层或裂隙向海里倾斜，而且海底岩层又有不透水层，那么，渗入地下的水就会形成一个河流。在重力的作用下，这条河流就流入海底的地层下面。一旦遇到出口，地下水就会像泉水一样喷涌而出。像美国佛罗里达半岛那块淡水区的海底，是一个锅底状的小盆地，盆地中间深约40米，周围的深度为15米至20米。盆地中央有水势极旺的淡水泉，昼夜不停地向海里喷涌着泉水。据科学家考察计算，这个海中淡水泉涌出的水量为每秒40立方米，要比陆地上的泉大得多。就这样，泉水在海中日夜喷涌，在风力流的影响下，从泉眼斜着上升到海面，从而形成了奇特的海中淡水河。

除了海底喷泉能产生淡水河之外，在流入海洋的大江大河的入海口，由于水量巨大，往往也能形成类似的淡水河。比如在非洲西海岸刚果河河口附近航行的船舶，虽然远离大陆150千米，却能在海洋里汲取淡水。原来在海水下面有一条宽阔的海底河谷，它是刚果河河槽的延伸。由于刚果河的流量和流域面积均占世界第二位，每秒钟流出的水竟有3.9万多立方米。大量的淡水不断沿着海底河槽向洋中涌来，所以就在海洋上形成了一片奇特的淡水区。前不久，人们在黑海西北部又发现了一处淡水区，其面积约为900～1 000平方米，由于它位于多瑙河口，人们推测它可能是多瑙河延伸造成的。由此推断，我们在文中提到的哥伦布的船在奥里诺科河河口外面遇到海中淡水河，想必也是陆地大河的馈赠。

20世纪80年代末，前苏联科学家在太平洋一个水域发现大片海底淡水。这种海底淡水不是海底泉水喷涌出的，也不是大河河口的延伸。科学家认为，这是降水积聚引起密度升高而造成的离子渗透现象。海底岩石中有水汽，沉到海底的降水中也有水汽。当沉入海底的降水团在水压作用下密度升高被压入海底岸石层时，水汽会产生异常高压，海底仿佛处于沸腾状态，淡化了的蒸汽水就会从海底不断渗透出来，形成了一条海底淡水河。

中国长江、黄河、珠江等河流的入海口也有淡水存在。中国大陆架海底也蕴藏着淡水资源。1993年1月，浙江省嵊泗附近海域就发现了海底淡水资源。钻探结果证明，有8个砂层含淡水，单井日水量可达1 000吨。这里的淡水是长江古河道的延伸。这些淡水资源开发出来，可缓解海岛淡水缺乏的状况。

水是人类的“生命之泉”。按用量标准最高的国家计算，每人每年需要1 500～1 800吨水。工业上生产1吨合成橡胶需要2 500吨水，炼1吨钢要100吨水。农业上生产1吨稻谷要5 000吨水。无论工农业还是人类生活用水都必须是淡水。据估计，2000年，世界淡水用量约为70年代的3倍多！

地球上总储水量约13.6亿立方千米，但其中97.5%为海洋咸水，陆地上的淡水约占2.5%。淡水中又有约70%在南极、北极和雪山冰川，实际可利用的淡水只占淡水总量的0.34%。加上河流污染，实际能利用的淡水已出现危机。因此，开发利用海洋中的淡水资源已十分必要。20世纪60年代，美国地质学家就曾围绕海洋淡水的勘察和利用向世界各国海洋学家提出报告。他们认为，开发海洋中的淡水资源，要比海水淡化来得经济。相信随着陆地“水荒”的日趋加重，人们是不会让大海中的淡水资源白白流掉的。

海底“浓烟”之谜

1979年3月，美国海洋学家巴勒带领一批科学家对墨西哥西面北纬21°的太平洋进行了一次水下考察。当科学家们乘坐的深水潜艇“阿尔文”号渐渐接近海底时，透过潜艇的舷窗，他们看到了浓雾弥漫下的一根根高达六七米的粗大的烟囱般的石柱顶口喷发出滚滚浓烟。“阿尔文”号向“浓烟”靠近，并将温度探测器伸进“浓烟”中。一看测试结果，科学家们不禁吓了一跳：原来这里的温度竟高达近千摄氏度，经过仔细观察，他们发现“浓烟”原来是一种金属热液“喷泉”，当它遇到寒冷的海水时，便立刻凝结出铜、铁、锌等硫化物，并沉淀在“烟囱”的周围，堆成小丘。他们还注意到，在这些温度很高的喷口周围，竟形成了一种特殊的生存环境，这里就像是沙漠中的绿洲，生活着许多贝类、蠕虫类和其他动物群落。

巴勒等人的发现，引起了科学界的极大兴趣。美国密执安大学的奥温认为，这种海底“喷泉”可能与地球气候的变化有着密切的联系。

奥温在研究了从东太平洋海底获取的沉积物和岩样以后，发现在2 000～5 000万年前的沉积物中，铁的含量为现在的5～10倍，钙的含量则为现在的3倍。为什么沉积物中钙、铁等的含量这样高？奥温认为这可能与海底喷泉活动的增强有关。

据此，奥温又进一步认为，当海底喷泉活动增强时，所喷出的物质与海水中的硫酸氢钙发生反应，析出二氧化碳。已知现在的海底喷泉提供给大气的二氧化碳，占大气中二氧化碳自然来源的14%～22%。因此，当钙的析出量为现在的3倍时，大气中二氧化碳的含量必将大大增加。估计大约相当于现在的1倍左右。众所周知，二氧化碳含量的增加，将会产生明显的温室效应，从而使全球的气温普遍升高，以至极地也出现温暖的气候。

在海底“浓烟”中还隐藏着什么秘密呢？人们期待着科学家能有新的发现。

地球生命起源于海洋吗

地球是已知惟一拥有生命的星球。地球上的生命是怎样起源的？这个古老的问题，吸引着一代又一代的科学家去探寻。

基督教《圣经》第一章《创世纪》说：“上帝说，水中要有鱼，还要有其他各种水生动物，空中要有鸟，还要有其他各种飞禽。”是上帝造出大鱼和水中滋生的各种各样的生物，又造出各种各样的飞鸟，在天空飞翔，在地上栖息。上帝看见这样很好，就赐福这一切，说：“滋生繁殖吧，鱼类和雀鸟，让它们在海中、地上和天空，充满生机。”显然，这只能是一段神话。

生命的进化史无法重演，因此，今天人们很难确定生命起源的具体情况。但几千年来，人们一直在设法解开生命起源之谜。人们冲破神学观念的束缚，大胆提出生物进化论的学说。达尔文首先在他的著作中，设想出一个地球早期存在的原始海洋：“在温暖的小池子里，有各种状态的氨和磷酸盐、光、电等。”丰富的无机物在紫外线、电离辐射、高温、高压条件下发生化学反应，逐渐形成有机化合物，诸如氨基酸，又聚合成生命的基本物质蛋白质、核酸等生物大分子。这就为进一步进化发展成原始生命提供了物质基础。由于生命起源于海洋的假说在实验中得到了部分再现，因而为大多数科学家所接受。但是，也有不少科学家认为，地球上的生命物质来源于星际空间。现在发现的陨石中，有些含有包括氨基酸在内的多种有机分子。天文学家通过射电望远技术对星际空间的探测表明，在星际稀薄的尘埃中，也普遍存在着从甲烷到氨基酸等有机物质。

可以这样说，生命的基本物质，无论是来源于古海洋，还是来自茫茫的空间，地球上的生命应当首先诞生于海洋。对于这一点，人们已经在今天的地球上找到了证据。

叠层石的启示

地球上已知的最早生命体是什么？是菌、藻类。目前，人们已经找到了它们的化石，称为“叠层石”。许多人认为这种化石层最早形成的叠层石产于澳大利亚，距今已有35亿年。叠层石生物的活动与火山有密切的关系，它们喜爱温暖的阳光，而且适应能力极强。在动荡不安的潮间带，在水波不兴的浅海底，在阳光明媚的海湾，在酷热的赤道海域，在冰天雪地的极地，甚至在干旱的沙漠，它们都可以生存。

形成叠层石的蓝藻个体极小，仅有头发丝的百分之几。它们形态各异，有球状、鸟卵状、圆盘状、圆柱状和豆状。它们不具细胞核膜、线粒体和收缩性液泡，是低等的原核生命体，以无性细胞分裂生殖繁衍。它们以规则或不规则的形状群体出现，或扁平，或球型，或枝状，或柱状；它们有的漂浮于海面，随波逐流；有的附着于海底，白天藉着充足的阳光向上生长，夜晚在黑暗中编织平面的密密的张网。它们疏密相间，层状生长。当它们变成化石时，便显示出颜色深浅浓淡的交替变化。那千姿百态、绚丽多彩的叠层石展现在今人面前，使人们看到了地球的过去，怎不感叹这原始生命所创造的奇迹。

生命出现在地球上至少已有35亿多年了。生物界的元老当属——叠层石生物，至今仍然在千万种生物中拥有一席之地。地球经历了多少沧桑巨变，多少高级的动物、植物，尤其像恐龙那样繁盛一时的庞大家族，由于无法保持它们物种的延续，在灾难降临时灰飞烟灭了，我们只能从地层中找到它们骨骸的化石。而叠层石生物却依然故我，从过去走来，向未来走去。虽然现在叠层石生物只生长在波斯湾的巴哈马群岛和澳大利亚西海岸的沙克湾等极少数地方，但这足以让人们感叹它们生命的顽强。

还没有最终的答案

随着科学的进步和探测技术的发展，围绕生命起源这一古老而又令人困惑的问题，涌现出了许多新的理论、新的假说。下面的一些观点，尽管不一定全面，有的甚至有些“离奇古怪”，但却反映了科学技术高度发展的今天，人们对这一问题的探讨仍在继续进行。

生命的土壤起源说。英国格拉斯大学的格兰厄姆·K·史密斯认为，在地球形成的早期，臭氧层还未完全形成，太阳的紫外线辐射极为强烈。因此，地球早期的大气中，是否有足够的氨和甲烷来形成复杂的分子，值得怀疑。他提出，土壤有资格充当最早生命摇篮的角色，因为土壤中的各种矿物质完全可以用作构成最早生命有机体的“基础”。

最近，美国国家宇航局米斯研究中心的科学家们发现，土壤可以完成生命有机体的两个至关重要的基本过程——能量的储藏和转换。他们发现，泥土能吸收机械能或光能、电磁能，并能在几天内，将它们缓慢地释放出来。科学家在这项研究中，使用了多种土壤进行实验，其中以产自英格兰圣奥斯载尔的高岭土效果最为理想。将高岭土湿润、干燥，研成粉末后，再向高岭土发射伽玛射线，土壤就会发出紫外线来。由于紫外线的放射速率相当缓慢，这表明能量有一个被储藏起来的过程。科学家们认为，可能是由于土壤本身不规则的结构状态而使土壤具有了暂时捕捉光能微粒——光子的能力。在大自然中，许多自然力，如地震、潮汐和周期性的冷冻与融化，都会引起土壤结构的变化，从而使它们有了储存能量的能力。

尽管土壤的这两个特征并不能完全证实“生命起源于土壤”的理论，但它们却为证实该理论的正确性提供了一个重要的根据。

生命的宇宙起源说。射电望远镜的出现和宇宙飞船的升空，使生命的宇宙起源说逐渐兴起。英国天文学家霍伊宁就是代表人物之一。他认为，在宇宙空间中，存在着高度复杂的有机分子。对宇宙深处的一些发光源的观测表明，红外波段有被星际介质吸收的滑光现象。根据滑光曲线的观测值，霍伊宁认为，这些物质有可能是由细胞壁、病毒等组成。通过射电天文学毫米波和紫外线波段观测，在宇宙空间中，已发现的有机分子多达43种。它们一般都存在于大的宇宙尘埃云的内部或其附近。

至于星际微生物到达地球的途径，有人认为是由外星人驾驶的飞碟等飞行器带来的，但大多数人认为，星际微生物可能是通过彗星带到地球的。当彗星接近太阳运行时，彗星可以延伸很长，占有广大的空间。这时，地球可能通过彗尾与彗星直接相遇，彗星又可能与流星有着成因上的联系。今天，人们已经在阿伦德和莫奇逊陨石中发现了多种氨基酸。

生命的灾变起源说。大量证明表明，在地质历史上，外星体撞击地球的事是时有发生的，在地球形成的早期，尤其如此。在地球或宇宙中，化学元素在外星体的撞击下会发生一系列化学反应，在这个过程中，有可能形成蛋白质、核酸等生命的基础物质，进而出现原始生命。形成生命的最原始物质是地球上和地球以外其他宇宙天体的化学元素。外星体的碰撞，为原始生命物质提供了能量条件。

生命的“永存”说。研究表明，宇宙中存在着有机物质。尽管这些有机物可以分割为元素，但它们未必是由元素组合发展而成的。生命可能不是像人们所想像的那样，由元素——无机化合物——有机化合物——高分子物质——原始生命，而是在地球形成之初，有机物质就作为地球的组成部分而存在。只是在一定的环境条件下才得以发展而成为原始生命。

太平洋是月亮抛出的结果吗

太平洋，当代地球上最大的构造单元。而在海底扩张和板块构造说中的古太平洋，则更是前所未有的巨大。与后来的大西洋、印度洋和北冰洋相比，它有着许多特有的、与众不同的演化史，如环太平洋的地震火山带，广泛发育的岛弧——海沟系，大洋两岸地质构造历史的显著差异……这就使许多人相信太平洋可能有着它自己与众不同的成因。如果像海底扩张论所讲的那样，大西洋、印度洋和北冰洋都是由于海底扩张的原因由古太平洋孕育而成，那么，做为母亲海的古太平洋成因又该如何解释呢？

长期以来，科学家们提出过许多关于太平洋成因的假说，其中最引人注目的是19世纪中叶，乔治·达尔文（1879年）提出的“月球分出说”。

达尔文认为：地球的早期处在半熔融状态，其自转速度比现在快得多；同时在太阳引力作用下会发生潮汐。如果潮汐的振动周期与地球的固有振动周期相同，便会发生共振现象，使振幅越来越大，最终有可能引起局部破裂，使部分物体飞离地球，成为月球，而留下的凹坑遂发展成为太平洋。

由于月球的密度（3.341克/厘米3）与地球浅部物质的密度（包括地幔顶部橄榄岩层在内的岩石圈的平均密度为3.2～3.3克/厘米3）近似，而且人们也确实观测到，地球的自转速度有愈早愈快的现象，这就使乔治·达尔文的“分出说”获得了许多人的支持。

然而，一些研究者却指出，要使地球上的物体飞出去，地球的自转速度应快于24/17小时，亦即一昼夜的时间不得大于1小时25分。难道地球早期有过如此快的旋转速度吗？这显然很难令人相信。再者，如果月球确是从地球飞出去的，那么月球的运行轨道应在地球的赤道面上，事实却不是如此。还有，月球岩石大多具有古老得多的年龄值（40～45.5亿年），而地球上已找到的最古老的岩石仅38亿年，这显然也与飞出说相矛盾。终于，人们摒弃了这种观点。

20世纪世纪50～60年代以来，由于天体地质研究的进展，人们发现，地球的近邻——月球、火星、金星、水星等均广泛发育有陨石撞击坑，有的规模相当巨大。这不能不使人们想到，地球也有可能遭受到同样的撞击作用。1955年，法国人狄摩契尔最先提出，太平洋可能是由前阿尔卑斯的流星撞击而成的。他还认为这颗流星可能原是地球的卫星，直径几乎为月球的两倍。此后，还有一些人提出了类似的观点。可惜多属臆测，没能提出足够的证据。

近年，我国学者在研究了月球等类地天体的地质特征后，对比月球上凹陷的月海，进一步论证了太平洋系撞击形成的可能性。

月海，是月球早期小天体猛烈轰击形成的近于圆形的洼地，其底部有稍后喷溢的暗色熔岩物质——月海玄武岩所充填。这一点已为现代科学的考察所证实。月球上最大的月海——风暴洋面积达500万平方千米。中国学者认为太平洋与月海具有八方面的共同特征。（1）月海在月球上的分布是不均匀的，集中在月球正面的北半球，太平洋也偏隅于地球一方，这反映了早期撞击作用的随机性。（2）月海具有圆形的外廓，并比月陆平均低2～3千米；太平洋也大致呈圆形，比大陆平均低3～4千米。（3）地球的大陆由年代较老、密度较小的硅铝质岩石构成，而海洋则由年代较近、密度较大的玄武质岩石组成；月球也是这样，月海也由年龄较小的玄武岩组成。（4）地球上的大陆地壳厚度较大，介于30～50千米，洋壳较薄，一般为5～15千米；月球也有类似情况，月陆壳一般厚40～60千米，月海壳则一般小于20千米。（5）重力测量证明，月海具有明显的正异常：太平洋的情况比较复杂，但比周围大陆也具有较高的重力值。（6）月海周围有山链环绕，而太平洋周围也有山链。（7）在太平洋底发现有边缘和中央海岭，而在一些较大的月海中也同样可见有堤形的隆起，分布于月海中央和边缘。（8）太平洋东部具有以岛弧、边缘海组成的，从洋壳过渡为陆壳的过渡区，在一些月海边缘也可见有所谓“类月海”的过渡区。

这种比较说明，太平洋是在地球早期形成的巨大撞击盆地。一部分学者认为：

地球上的海洋形成于早期的地球大致上达到了现在的质量时。这时，地球具有强大的引力吸引周围的固体物质，致使周围的一些固态物质以极高的速度（11.2米/秒）撞向地球。如此剧烈的碰撞必然会产生极高的温度。这种温度估计可达10万℃，因而足以使碰撞物体本身和地球表面碰撞区的物质完全汽化。碰撞以后，地球表面由此而形成的热点很快会冷却下来，留下一个坑陷区。过一段时间，接踵而来的碰撞又会造成另一些热点和坑陷。这其中最大的一个，就成了后来的古太平洋洋盆。

然而，这仍然只是一个推论。因为在漫长的地史时期中，太平洋盆地已经历了多次的剧变，原来的古洋盆面目不复存在，在这种情况下，要真正弄清太平洋的来源，还要有大量的验证工作要做。

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