海洋大漩涡:科学史上的未解之谜

来源: 时间:2016-07-16 热度:119

 海洋大漩涡:科学史上的未解之谜

 
水量超过250条亚马孙河
 
在埃德加·爱伦·坡的短篇小说《卷入大漩涡》中,描述了挪威海岸一个悬崖边的强大的漩涡。书中是这样说的:漩涡的边缘是一个巨大的发出微光的飞沫带,但是并没有一个飞沫滑入令人恐怖的巨大漏斗的口中,这个巨大漏斗的内部,在目力所及的范围内,是一个光滑的、闪光的黑玉色水墙,这个巨大的水墙以大约45°角向地平线倾斜。它在飞速地旋转,速度快得使人感到目眩,并不停地摇摆,在空气中发出一种令人惊骇的声响,这种声响半是尖叫,半是咆哮。
 
澳大利亚的海洋学家3月14日宣布,他们发现了一个如同爱伦·坡在小说中所描写的那样的一个巨大冷水漩涡,只是没有书中描写的那样陡峭或移动得那么快。除此之外,几乎没有什么两样。这个旋风位于距悉尼96公里处,直径长达200公里,深1公里。它正在剧烈旋转,产生的巨大能量将海平面几乎削低了1米,改变了这个地区主要的洋流结构。它携带的水量超过了250条世界第一大河——亚马孙河的水量!
 
澳大利亚联邦科学与工业研究组织称,这个漩涡的力量非常大,它所携带的能量将电影《海底总动员》中时常出现的那种主要洋流推向了更远的海域,但到目前为止这个剧烈的漩涡还没有影响到船运。
 
紊乱现象至今无人能解
 
暴风不太可能产生这样的影响,但科学家需要迫切地知道接下来会发生什么,因为在漩涡的背后是一种洋流紊乱现象,这是当代最难以解答的科学难题之一。伟大的量子物理学家沃纳海森堡说:“临终前,当躺在床榻上,我会向上帝提出两个问题:为什么会出现相对性和为什么会出现洋流紊乱?我认为上帝或许会为第一个问题给出答案。”
 
在全世界都会看到海洋漩涡的身影,在自然界中它们是一种正常的现象。当不同的水流相遇时便会产生漩涡,和它们的近亲空气漩涡以及太阳与风的共同作用,这些海洋漩涡在影响天气的过程中扮演了异常重要的角色。它们将一个天气系统中的能量转移到另一个天气系统中。
 
海洋漩涡主要受海洋的涨潮和退潮控制,此外,它们还遵从一些数学规则,但并非所有的规则。科学家对这些海洋漩涡只能进行部分预测,它们是剧烈混乱产生的现象,但也展示出具有某种结构、节奏以及其他与秩序有关的特征。海洋漩涡从不会重复自己,所以对它们的行为进行统计无法完全解决问题。当年,美国人想通过把40年英吉利海峡的天气数据平均一下,用这种方法预测诺曼底登陆那天的天气情况,结果犯了大错。最后还是英国和挪威的预测专家利用取样预测法拯救了他们。
 
“漩涡”现象无处不在
 
海洋漩涡虽然不能被形容为自然界中的一个反复无常的奇异现象,但像悉尼附近海域这么巨大的海洋漩涡,在不可预见的天气事件中尤其是在“厄尔尼诺”反常气候现象中,在秘鲁的大雨到堪萨斯的干旱中都扮演着非常重要的角色。
 
海洋漩涡是不同来源的水流交汇导致的,这些水流有各自不同的温度和流速。当不同的水流撞击在一起时会产生不可预见的后果。这种不可预知性与二氧化碳和甲烷气体的排放导致的不稳定性有关,这种不稳定性反过来导致了更加无法预测的水流的混合。收集到其中所有的变量并进行数学计算令科学家大费脑筋,他们正在努力弄清的一件事情是:如何理解海洋漩涡中一致和非一致运动之间的关系。这个关系是如何预测漩涡中的一个关键性因素。
 
悉尼海洋大漩涡令人困惑的是,它在不断改变。当你从一个视角或在一个特定的时间段观察时,它似乎很平静,但当从另一个地方或其他时间观察时它又会变得非常狂暴。如果在它上面航行时,水面看起来似乎很平静,但却会使巨轮发生晃动。悉尼海洋大漩涡可能很快会丧失它的能量,巨大的海洋漩涡通常会持续大约一周时间,但有一些可能会持续一个月之久。它们不会停息下来,而是通过将小漩涡吸入它们之中使能量发生转移。
 
科学家说,能量不断上下发生运动,就好像一个不断旋转的楼梯。水和空气中的漩涡中存在分子的混乱运动,这样的运动一直延伸到大气的边缘,在星际空间的流动中也存在这种神秘的混沌运动。科学家已经在恒星的尾迹中发现了漩涡的存在。自从卫星时代以来才真正有可能对漩涡进行全面的观察,为此所要做的就是要综合研究不同的信息。
 
这也是为什么那些关心股票市场上巨大资金流动的人会紧密追随与漩涡有关的科学。
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