“瀑布”指的是從山壁上或河床突然降落的地方流下的水,遠(yuǎn)看好像掛著的白布。在地質(zhì)學(xué)中,瀑布也叫做“跌水”,表達(dá)的是河流水在流經(jīng)地質(zhì)斷層、凹陷等區(qū)域時(shí),由于重力作用,垂直地從高空中跌落的一種自然現(xiàn)象。
黃果樹瀑布(圖片來源于社交平臺(tái))
我國貴州的黃果樹瀑布是世界著名的大瀑布之一,其垂直落差達(dá)77米,寬度為101米,明代地理學(xué)家徐霞客曾在此游歷并將其記載于書,奔騰的河水從懸崖絕壁飛流直下,落到底部的犀牛潭中,蔚為壯觀。
但瀑布只能懸掛在山崖上嗎?
海底奇觀:丹麥海峽的“海底瀑布之王”
在深海之中,隱藏著規(guī)模遠(yuǎn)超陸地的“海底瀑布”。
在位于冰島和格陵蘭島之間的丹麥海峽,大西洋海底就存在著一個(gè)這樣的海底特大瀑布,在此處的大西洋海底懸崖高達(dá)3500米,大量的海水就順著海底峭壁向下傾瀉,從而形成了落差高達(dá)3500米的海底大瀑布。
丹麥海峽位置(圖片源于社交平臺(tái))
它每秒攜帶500萬立方米的水量飛流直下200多米后沿一緩洋坡順流而下。(世界大河亞馬遜河每秒僅有20萬立方米的水匯入海洋,它相當(dāng)于亞馬孫河水入海流量的25倍。)是世界上落差最大、流量最大的“瀑布”。
在全球的大洋中,類似丹麥海峽海底的大瀑布還有很多處,這些瀑布的存在,可以調(diào)節(jié)海水的溫度和鹽度,對于全球的地理環(huán)境有著十分重要的意義。
科學(xué)解碼:海水為何“逆向墜落”?
海底瀑布雖無聲,卻如陸地瀑布一般,以其磅礴的氣勢和流動(dòng)的韻律,展現(xiàn)出大自然的鬼斧神工。這些神奇的“海底瀑布”到底從何而來呢?
溫差與鹽度差:海洋的“冷暖對流引擎”
海底瀑布的核心驅(qū)動(dòng)力是海水的密度差異,主要由溫度和鹽度決定。
例如,在北極海域,海水溫度較低,而靠近赤道的海域海水溫度較高。當(dāng)?shù)蜏氐暮K龅胶5咨矫}或山脊時(shí),會(huì)因?yàn)槊芏容^大而下沉,形成類似于陸地瀑布的下降流動(dòng)。
海洋表層平均鹽度、水溫和蒸發(fā)量隨緯度變化圖
不同深度的海水密度不同,當(dāng)海水在海底流動(dòng)時(shí),可能會(huì)在某些區(qū)域形成密度流,這些密度流在遇到地形變化時(shí),可能會(huì)形成瀑布。如北極海域低溫高鹽的海水密度極大,遇海底山脈阻擋后聚積成“冷水池”,最終溢出峭壁傾瀉而下。
地形驅(qū)動(dòng):海底懸崖的“天然水道”
海底瀑布的形成還與海底的地形地貌有關(guān)。例如,在丹麥海峽,海底瀑布的形成是由于大西洋的海水流經(jīng)格陵蘭島和冰島之間的海域時(shí),受到海底山脈的阻擋,形成了一個(gè)巨大的蓄水池。
泥沙與洋流助力:泥沙運(yùn)動(dòng)制造錯(cuò)覺
從空中俯瞰毛里求斯海域,一道壯觀的“瀑布”仿佛正從碧綠淺灘向幽藍(lán)深淵傾瀉而下。但這并非真實(shí)水流,而是大自然精心上演的一場光影魔術(shù)。
毛里求斯海底瀑布 (圖片來源于社交平臺(tái))
這一些“海底瀑布”并非真正的瀑布,而是一種由海底地形、洋流和泥沙運(yùn)動(dòng)共同作用形成的視覺錯(cuò)覺。
洋流(如南赤道洋流)推動(dòng)淺海區(qū)的白色沙粒和淤泥向深海邊緣流動(dòng),泥沙沿陡峭的海底懸崖傾瀉而下,形成類似瀑布的紋路。
在陽光照射下,淺海區(qū)的藍(lán)綠色與深海的深藍(lán)色形成強(qiáng)烈色差,加上海水流動(dòng)的視覺效果,從高空俯瞰仿佛“瀑布”墜入深淵。此外,潮汐變化和洋流速度加劇了泥沙的動(dòng)態(tài)效果,增強(qiáng)了視覺沖擊力。
地質(zhì)活動(dòng):“海底瀑布”的幕后推手
一部分海底瀑布與深海熱泉系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),海底火山活動(dòng)釋放含金屬離子的高溫?zé)嵋海隼渌蟮V物質(zhì)沉淀,在瀑布底部形成硫化物煙囪構(gòu)造。
生物學(xué)家還在瀑布底部發(fā)現(xiàn)了一些依附于這些礦物構(gòu)造上的化學(xué)合成生物群落,它們依靠熱液獲取能量,無需陽光即可生存。
生態(tài)意義:海洋的“隱形調(diào)節(jié)器”
海底瀑布不僅是視覺上的奇觀,更是海洋的“隱形調(diào)節(jié)器”。
海底瀑布是海洋生態(tài)中至關(guān)重要的一部分,它能夠平衡水溫與鹽度,驅(qū)動(dòng)深層冷水循環(huán),防止赤道海域過熱。海水的流動(dòng)帶來了豐富的營養(yǎng)物質(zhì),形成了獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。
眾多海洋生物依賴這些營養(yǎng)物質(zhì)生存和繁衍。除此之外,海底瀑布還能間接影響全球的氣候,海洋冷水的流動(dòng)參與了碳循環(huán),能夠減緩溫室效應(yīng)。
隨著全球變暖加速,冰川融化稀釋海水鹽度,極地水溫上升,威脅著驅(qū)動(dòng)海底瀑布的密度差動(dòng)力。一旦這個(gè)“水下引擎”減速甚至停滯,地球氣候系統(tǒng)將面臨不可預(yù)測的劇變。
保護(hù)海洋宣傳海報(bào)(圖片來源于社交平臺(tái))
無論是毛里求斯海底瀑布的“視覺騙局”,還是丹麥海峽的巨型水體墜降,當(dāng)我們驚嘆自然的鬼斧神工時(shí),更應(yīng)意識(shí)到:深海并非沉默的黑暗世界,它們驅(qū)動(dòng)洋流、平衡氣候、滋養(yǎng)生命,默默維系著海洋的呼吸與心跳。
我們對海洋的保護(hù)應(yīng)始于行動(dòng),減少塑料入海,倡導(dǎo)低碳生活,共同守護(hù)這“海底奇觀”。
參考資料:
1.https://mp.weixin.qq.com/s/lg4op7HUMRoW2C4Mhpmg_A
2.https://mp.weixin.qq.com/s/O1Q1_vG7RnLQ513G4vTyjg
3.http://www.net178.cn/dy/article/IHLR2TCD055349XO.html
來源:蝌蚪五線譜
編輯:Decoherence
轉(zhuǎn)載內(nèi)容僅代表作者觀點(diǎn)
不代表中科院物理所立場
如需轉(zhuǎn)載請聯(lián)系原公眾號(hào)
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.