梨花瓣

能“粘”船的海水

来源:原创/搜集 发布:内玉 16

100 多年前的某一天,在大西洋西北洋面上,有一艘渔船正在进行捕捞作业。渔船把网撒到海里,便拖着渔网前进。

突然,船速明显降低。船员们都以为是被传说里的海怪缠上了。船长命令开最大在马力全速前进,可是任凭机器怎么吼,船却一步也不能移动了。

会不会是渔网拖住了什么东西?船长又下令收网。

船员们拼命地往上拉渔网。但却发现,原来撒开的渔网,现在却被卷成长长的一条,仿佛有一只巨手扯着渔网,把渔船紧紧地拖住了。

“弃网!”船长只有下令把网弃掉。

船员们操起斧头,把渔网砍断。然而,这一切都无济于事,渔船仿佛被粘力无穷的胶水粘住了,一点也动弹不了。船员们惊恐万状,唯有祈祷上帝保佑。

正当船员们绝望的时候,船突然又开始可以移动了。船长立即下令全速离开这个恐怖的地方。

无独有偶,这样的怪事也被挪威著名探险家内森遇到了。

内森从小就立志要做一个北极探险者。为了证实北冰洋里有一条向西的海流,他设计制造了一条没有龙骨、没有机器的漂流船。内森给船命名为“弗雷姆”号,就是“前进”的意思。

1893 年6月19日,“弗雷姆”从奥斯陆港出发向北极方向驶去。8月29日,当船行驶到俄国喀拉海的泰梅尔半岛沿岸时,突然走不动了,船被海水“粘”住了。

船上立即陷入一片混乱之中,有人在绝望地呻吟,有人在祈祷上帝来拯救。

但内森却没有惊慌。他环视了海面,只见四周风平浪静,离岸也很远,不是搁浅,也没有触礁。可能就是碰上传说中的“死水”了。他这样想着,认真测量了不同深度的海水,记录下了观测的结果。他发现,海水是分层的,靠近海面的是一层不深的淡水,下面才是咸咸的海水。

不一会儿,海上刮起了风,“弗雷姆”号风满帆张又开始移动了。船员们欢呼雀跃,庆幸自己死里逃生。

内森在寒冷的北极海洋中漂流了3年零2个月,终于探明了那条海流;同时,他还总结了浮冰的规律。

1896年8月15日,内森回到了挪威。他立即请来了海洋学家埃克曼,共同探索“死水”的奥秘,终于弄清了其中的道理。

原来,海水的密度各处不同。一般说来,温度高的海水密度小,而温度低的海水密度大;盐度低的海水密度小,而盐度高的海水密度大。如果一个海域里有两种密度的海水同时存在,那么,密度小的海水就会集聚在密度大的海水上面,使海水成层分布。这上下层之间形成一个屏障,叫“密度跃层”,其厚度可达几米,它可以把海水分成两种水团。当某种外力(如月亮、太阳的引潮力,风、海流的摩擦力等)作用在界面上,界面就会产生波浪。这种波浪处于海面以下,人的肉眼完全看不见,因此称之为内波。

在江河入海口附近,由于有淡水补充,就经常出现密度跃层——上层为“冲淡水”,下层是密度大、盐度高的咸海水。浮冰融化也很容易形成密度跃层。内森遇到的就是这种情况。

在这种情况下,当上层水的厚度刚好等于船只的吃水深度时,如果船的航速又比较低,螺旋桨的搅动就会在“密度跃层”上产生内波,内波的运动方向同船航行方向相反,内波的阻力就会迅速增加,船速就会减低下来,就好像被海水“粘”住了似的寸步难行。内森的“弗雷姆”就是在船速由4.5 节降到1节(1节=1.852公里/小时=1海里/小时)时被“粘”住的,后来,风的推力超过了内波的“粘”力,内森的船才终于脱险。

据计算,内波的速度一般在2节左右,如果航速大大超过内波速度,海水就无法把船“粘”住了。如今舰船速度大大超过内波速度,因而海水“粘”船的现象早已成为历史。

由于水体的运动方向不同,内波还能把渔船的渔网拧成一缕。

虽说现代水面舰船已经不再被密度跃层“粘”住了,但下潜的潜艇却仍会有可能被“粘住”。

一次,一艘潜艇进行下潜演习,5米、10米、20米……一直到40米时都很正常,但当下潜到50米时,舵手却报告说已经到达海底了。艇长知道那个地方的海深有100 多米,就怀疑潜艇出了问题。

但经过详细检查后,潜艇及其上的仪器设备都完好无损。这是怎么回事呢?

原来,这艘潜艇被“液体海底”托住了。

“液体海底”就是“密度跃层”。“密度跃层”下的高密度咸海水有几米厚,潜艇被它托住了。

这时,只要潜艇用升降舵造一个倾角,开足马力,就可以摆脱“液体海底”的巨掌。

密度跃层对航行有不少的损害,但也有一定的军事利用价值。它就像海里的一道“厚墙”,可以将声波反弹回去。所以,当潜艇遇到水面舰艇的追捕时,就可以钻到密度跃层的下面,这时,潜艇的机器声音很大部分也被反射回去不被水面舰艇探测到。

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