原来是这样 的, 原来是这样 点的 样子 啊。 原来是这样。 欢迎 回到, 原来是这样。 是的, 你 没有 听错, 阔别 一个月 的 原来是这样, 正片 终于 回归 了。 各位 好, 我是 旭东。 只不过 由于 紫菱 此刻 正在 休 年, 假而 水熊 和 冰封 最近 也是 忙 得 不可开交, 所以 这 一期 还是 由 我 先 和 大家 担待 一下。
今天 想 和 大家 来 聊 一 聊 海上 的 高速公路。 在 一些 人 眼中, 海洋 或许 就 像是 一个 天然 的 巨型 浴缸。 装满水 的 浴缸 如果说 是 静置 一会儿, 不久 就会 恢复 平静。 类似的 风暴 或者 地震 在 海 中 所 掀起 的 波浪, 似乎 也 并 不会 持续 太久 的 时间。 但是 和 装满水 的 浴缸 有着 本质 不同 的 则是 看似 平静 的 海面 之下, 海水 其实 在 持续 不断 的 定向 运动 着。
很早 的 时候, 人们 就在 海洋 当中 发现 了 一些 奇怪 的 路线。 比如说 捕鲸 人 就 注意到 成群结队 的 鲸鱼 会 沿着 一条 似乎 既定 的 路线 行进, 而 这条 路线 上则 聚集 着 十分 丰富 的 浮游生物 和 鱼类。 航海 人 则 留意到, 如果 顺着 某 条 路径 行进 会 加快 航程, 而 如果 逆向 前行, 航速 则 会 明显 减缓。 可想而知, 一旦 掌握 了 这 股 神秘 海水 的 流动 路线, 无论是 捕鱼 还是 航海 效率 都会 大幅 提升。 而 这种 类似 于海洋 当中 的 高速公路, 专业 上 的 叫法 就是 洋流。
人类 利用 洋流 的 历史 恐怕 也 非常 的 悠久。 有 研究 表明, 在 五千多年 前, 就有 原本 生活在 日本 一带 的 水手 漂流到 了 1点5万千米 之外 的 厄瓜多尔。 这样的 旅程 可是 横跨 了 整个 大西洋。 可想而知, 在 航海技术 尚 处 蒙昧 阶段 的 过去, 要 完成 这样的 旅程, 恐怕 只能 是 借助 洋流 这 一定 向 运动 的 海 中 高速 通道。 记得 当年 大火 的 动画电影 海底总动员 里, 小丑鱼 爸爸 马林 为了 以 最快的速度 到达 悉尼 去 救 尼莫, 他 就 需要 在 大堡礁 搭乘 所谓 的 冬奥 大 洋流, 而 多力 一行 横渡 整个 太平洋 的 漫长 旅程, 毫无疑问 也 需要 借助 洋流 的 加速 和 补给。 这样的 情况 其实 并非 只 发生 在 动画 里, 相比 于 人类, 海洋生物 对于 洋流 的 运用 更是 驾轻就熟 且 历史悠久。
接下来 的 问题 就 来了, 海洋 当中 为什么 会 出现 洋流 这样的 高速公路? 这样的 高速公路 究竟 有 多少 条? 又 分别 通往 什么样 的 地方 呢?
先 来说 说 洋流 是 如何 形成 的, 这里 我们 就 先 需要 来 知道 推动 洋流 的 能量 从何而来, 这 其中之一 便是 摩擦。 你 或许 会 好奇 液体 也会 有 摩擦 吗? 答案 自然 是 有的。 在 极其 微观 的 分子 层面, 水分子 之间 它 的确 就会 出现 摩擦。 想象 一下 你 正试图 喝一杯 烫 茶 或者 是 咖啡, 是不是 往往 会 先 吹 一 吹 它的 表面, 好 让 它的 温度 稍稍 下降 一些。 吹动 液体 表面 的 气体 的确 会 加速 热量 的 传递。 而在 刚才 的 场景 下 是 由 热 向 冷 的 传递。
不知道 你是不是 注意 到了, 这个 过程 里水 其实 也 在 运动 着, 表层 的 水分子 从 杯子 的 一边 移动 到了 另外 一边。 而 这种 运动 就 源自 于 你 呼 出的 气流 和 茶水 表面 的 接触。 空气 与 液体 的 接触点 发生 了 摩擦, 空气 流动 产生 的 能量 就 被 转移 到了 液体 表面, 进而 表层 的 水分子 也 开始 运动 了 起来。
液体 分子 它 有 一定 的 粘性, 你可以 理解 为 他们 希望 紧紧 地 抓住 彼此。 因此 当 分子 从 杯子 的 一侧 移动 到 另一侧 的 时候, 就会 带动 着 其他 分子 跟着 动。 说 的 专业点, 就是 动能 会 随着 水层 之间 的 摩擦 逐层 传递, 就 像是 一个 层层 联动 起来 的 传送带 一般。 而 随着 表面 水分子 的 移动, 原本 在 表层 之下 的 水分子 就 上升 了。 这个 时候 如果你 继续 吹, 还会 制造出 茶杯 里 的 一股 上升流。 这就 意味着 不断 有 热茶 从 下面 移动 上来 被 冷却, 直到 你 觉得 温度 合适 了, 可以 美美的 喝 上 一口 为止。 不仅仅是 你的 茶杯, 太平洋 中 巨量 水 的 流动 其实 也 遵照 着 同样 的 物理 法则。
吹 过 海面 的 风 与 吹 过 热茶 的 气流 类似, 它 将 摩擦 产生 的 能量 传递 给 海水, 让 表面 一层 海水 形成 水平运动, 这就是 洋流。 比如说 二十 节 的 风, 这个 速度 大约 是 每 小时 37千米, 能够 推动 海面 的 水 以 风速 的 2%到3% 的 速度 水平 移动, 这 就会 形成 以每秒 5到50 厘米 移动 速度 的 表面 洋流。 摩擦 带来 的 动量 也会 通过 水分子 的 层层 传递, 并且 随着 深度 逐渐 减小, 而 这种 传递 其实 能够 达到 100米之 深。 不过 风 带来 的 能量 其实 只是 洋流 移动 的 一种 来源, 推动 洋流 行进 的 还有 太阳 能量。 具体来说 是 水 受热 的 膨胀、 重力、 水 的 盐度 和 密度 等等。 至于 海水 密度 的 差异 推动 了 深海 洋流, 这 其实 又是 另外 一个故事 了, 我们 先 按下不表。
风 是 表面 洋流 运动 的 主要 动力, 那 它 和 洋流 之间 又 有着 什么样 的 紧密 关系 呢? 在 北纬 30度到60度 向北 行进 的 空气, 在 地球 自转 所 引起 的 克里奥 利 效应 作用 下 向右 偏转, 形成 向 东北方向 行进 的 西南风, 这 也就是 我们 所 熟知 的 西风。 还有 一部分 空气 则 向南 流回 赤道, 同样 受 自转 影响 向右 偏转, 形成 向西南方 向 行进 的 东北风, 这 也就是 我们 所 熟知 的 信风。 在 南半球, 其实 也有 类似的 模式, 只不过 风 的 行进路线 受到 科里奥利 效应 的 影响 是 向左 偏转, 风会 吹动 海水, 同时 海水 也 受到 这 科里奥利 效应 的 影响, 北半球 的 表层 海水 流动 会向 右 偏转, 南半球 的 表层 海水 流动 则 会向 左 偏转, 这样一来 迷人 的 效应 就 发生 了。
在 北纬 10度到25度 太平洋 北 赤道 暖流 在 东北 信风 的 吹动 下 由东向西 行进, 一直 到达 西边 的 大陆。 在 北纬 十 6度的 吕宋岛 东岸, 有 一股 湍急 暖流 开始 形成, 它的 海水 颜色 要 明显 比 正常 的 海水 颜色 来 的 深, 因此 也 被 称为 黑潮。 它 一面 吸收 着 北 赤道 暖流, 一面 携带 着 温暖 的 热带 海水 向 极地 行进。 而在 科里奥利 效应 的 作用 下, 它 向 东北方向 行进, 穿过 日本, 在 北纬 40度左右 的 日本 东部 海域, 与 来自 北冰洋 的 寒流 相遇 碰撞, 形成 北太平洋 洋流, 冰冷 的 海水 也 被 温暖 成了 适合 生命 生存 的 温度。 而在 北纬 30度到50度, 这 股 暖流 在 西风 的 吹动 下, 由西向东 缓缓 行进, 一直 到达 北美 大陆 的 沿岸。
在 北纬 50度左右 的 加拿大 太平洋 沿岸, 洋流 碰撞, 陆地 分成 了 2股, 一股 向北 形成了 阿拉斯加 暖流, 一股 则 向南 形成了 加利福尼亚 洋流。 由于 汇入 了 来自 阿拉斯加 以及 更 北 的 寒冷 水流, 这时 的 洋流 温度 已经 明显 转 冷。 也 正因为 如此, 美国 西海岸 夏天 的 气温 要 比 东海岸 来 的 低。 顺便 说 一下, 美国 东海岸 流过 的 是 墨西哥 暖流, 而 它所 输送 的 则是 来自 大西洋 热带 海域 的 温暖 海水。
加利福尼亚 洋流 继续 向南, 直到 北纬三十度 左右 的 墨西哥 下加利福尼亚 半岛 海域。 在这里 它 和 赤道逆流 相遇, 又 进入 到 太平洋 北 赤道 暖流 当中。 这些 洋流 在 不同 的 力 的 作用 下, 形成了 一个 横跨 太平洋 的 大圈, 沿着 顺时针 方向 环形 移动。 当然了, 赤道 以南 的 洋流 它的 方向 是 逆时针 的, 而 这种 移动 就 被称作 环流。 这个 神奇 的 循环 的 背后 的 种种 推动力, 也是 后来 被 人们 分析 得知 的。
而 实际 的 洋流 其实 更具 多样化。 早期 的 海洋学家 曾经 利用 编号 记号 的 漂流瓶 来 研究 洋流 的 运动, 他们 会 请 船长 将 定期 标 有所 处 位置 的 纸条 放在 漂流瓶 当中 扔进 海洋。 运气 好 的话, 海边 的 拾荒者 就会 将 捡 到 的 瓶子 送回 给 海洋学家, 并且 告知 捡 到 的 具体 时间 和 地点。 而 根据 这些 情况, 第一张 洋流 图 在 1847年 就 已经 诞生 了。
后来 人们 逐渐 发现, 世界上 有 五大 主要 环流, 北太平洋 环流、 南太平洋 环流、 北大西洋 环流、 南大西洋 环流 和 印度洋 环流。 还有 许多 小 一些 的 环流 和 较 小的 洋流。 比如说 堪察加 洋流。 这个 洋流 自 白令海峡 向西南方 向 流动, 紧挨着 西伯利亚、 太平洋 沿岸 和 堪察加半岛, 最终 和 北太平洋 洋流 相连。 这就 有点像 什么 呢? 一个 有着 不同 分叉 路 的 道路网。 而 这样 一个 巨大 交通系统 的 乘客 们, 也就是 海洋生物, 则 利用 他们 发展 出了 独特 的 生存 策略。 比如说 一些 比较 大型 的 海洋生物, 可以 完全 在 洋流 的 帮助 下 旅行 和 回家, 这 其中 就有 大名鼎鼎 的 海龟。
科学家 已经 发现 在 美国 东南部 海岸 的 红 海龟 会 在夏天 孵化 出 之后, 立即 奔向 大海, 展开 一段 1点2万千米 的 独自旅行。 他们 会 进入 到 北大西洋 环流, 最终 在 6到12年 之后 又 回到 出生 的 地方。 这也是 我们 已知 的 动物王国 当中 最 漫长 的 旅程。 在 深海 区 遇到 捕猎 者 的 概率 会 比 沿岸 少 很多, 因此 小红 海龟 们 就会 在 这 段 相对 安全 的 旅程 当中 逐渐 长大, 并且 最终 返回 家乡。
顺便 说 一下, 海洋学家 之所以 会 得出 这样的 结论, 则是 有赖于 日益 成熟 的 动物 追踪 系统。 科学家 会 将 信号 发射机 安装 在 小海龟 身上, 利用 卫星 来 追踪 它们的 游动 路径, 叠加 上 足够 的 运气 之后, 就能 逐渐 描绘出 红 海龟 的 迁徙 路线图 了。 洋流 不仅仅是 对于 海洋生物 来说 非常重要 的 高速公路, 同时 也是 充满 着 营养 补给 的 餐厅。 浮游生物 层 是 海洋植物 和 动物 的 育儿 所在, 这 层 海水 当中 最 年幼、 最 微小 的 海洋生物 都 可以 找到 丰富 的 食物, 那么 在 海洋 当中, 哪里 的 浮游生物 最 丰富 呢? 还记得 我们 前面 提到 的 茶水 的 例子 吗? 当 表层 的 水 推开 之后, 下层 的 水 就会 补充 上来, 形成 上升流。 比如说 在 加利福尼亚 洋流 当中 就有 这样 一个 上升流 地带。
我们 已经 知道 北半球 的 风吹 过 海面 的 时候, 会对 海面 施加 和 风向 一样的 拖拽 力, 产生 洋流。 同时 科里奥利 效应 产生 的 科氏力 会 令 海流 方向 稍微 偏向 右 下层, 海水 受到 这个 已经 右 偏 的 表面 洋流 拖拽 产生 运动, 而 同时 受到 的 科氏力 则 会 令 运动 更加 右 偏。 在 拖拽 力 层层 传递 的 过程中, 每 一层 都会 重复 着 同样 的 受力 过程。 往 下 的 各 层 海水 会 较 之上 一层 更 向右 偏, 最终 就 产生 了 一个 漩涡。 这个 现象 是 瑞典 海洋学家 沃恩 埃克曼 发现 的, 因此 也 被 称为 科曼 螺旋。 从 理论上 来说, 如果 将 整个 混合 层 的 运动 方向 平均 起来, 水流 的 净 输送 方向 就会 和 风向 呈现 90度的 偏移。 于是 海洋 较 深处 的 海水 涌 了 上来, 他 将 丰富 的 营养物质 带到 海面, 在 阳光 的 照射 之下, 藻类 利用 光合作用 搭配着 丰富 的 营养物质, 繁殖 的 速度 是 非常 的 快, 而 当 这些 初级 的 海 藻类植物 繁盛 的 时候, 浮游 层 中的 微小 海洋生物 也会 随之 繁盛, 这样一来, 浮游生物 的 餐厅 就 得到了 源源不断 的 天然 供给。 洋流 不仅 能够 将 海洋生物 以 更加 省力 的 方式 带到 更 远 的 地方, 还 能为 他们 带来 大量 的 食物。
和 陆地 上 的 公路 一样, 洋流 连接 着 整个 海洋 的 水域 和 海洋生物。 比如说 西奥 洋流 和 南太平洋 洋流 交汇, 而 后者 又 和 南极 绕 极 洋流 相连, 富含 营养 的 深层 水 与 浅 处 的 表层 海水 交融, 这就 哺育 了 年轻一代 的 海洋生物。 来自 赤道 地区 的 温暖 海水 和 极地 区域 的 冷水 交融, 这就 调节 了 全球 的 平均温度, 还 有点 押韵。 而 除了 表层 洋流, 深海 当中 其实 也 涌动 着 巨量 的 洋流。
由于 不同 区域、 不同 深度 的 海水温度、 盐度 各异 密度 的 差别, 其实 也 驱动 着 深海 洋流 的 运动。 简单 的 来说 就 是从 高密度 到 低密度, 而 这种 运动 也 被 称为 温 盐 环流。 温度 的 温, 盐度 的 盐 携带 着 赤道 暖流 的 净 表层 的 洋流, 在 锋利 的 驱动 下 运动 到 北大西洋。 极 低 的 低温 则 让 海水 结冰, 相应 的 该 区域 的 海水 盐度 就会 增大, 而 盐度 增大 的 海水 就会 沉降 形成 洋流。 由此 就 驱动 了 一个 全球 范围 的 海洋 传送带。
深海 海水 不断 的 在 大陆 之间 向南 移动, 穿过 赤道 到达 非洲 和 南美洲 的 南部, 再 绕过 南极洲。 到了 南极洲 这 一路上, 已经 稍稍 变暖 的 水 又会 被 再次 冷却 沉降, 在 南极 重新 充 能 的 深海 洋流 则 分成 两支, 开始 北上 向 密度 较低 的 地带 行进, 其中 一只 进入 到 印度洋, 另外 一只 则 进入 到 太平洋。 这 两路 深海 洋流 在 北上 的 过程 当 中密度 又会 逐渐 降低, 流经 赤道 的 过程 当中 会 逐步 上升, 开始 共同 向 南向 西 流动, 最终 汇合 进入 南大西洋, 然后 再 向 北大西洋 运动, 最终 形成 一个 大循环。
在 北大西洋 海域, 海水 表层 向北, 深层 向南 的 传送 其实 有着 特别 重要 的 意义。 它 不仅 在 赤道 和 两极 之间 运送 着 热量, 调节 着 地球 温度, 还将 海底 的 营养物质 带到 了 海面 上, 使得 海洋 里 的 生物 得以 生存。 不过 相比 于 表层 洋流 动辄 每秒 10至几百 厘米 的 移动 速度, 在 深海 当中 的 温 盐 环流, 这条 大 传送带 的 移动 速度 是 非常 缓慢 的, 通常 只有 每秒 几厘米。 这 是一个 什么 概念 呢? 一个 给定 体积 的 海水 要 完成 这个 循环 所 需要 花费 的 时间 大约 是 1000年。
研究 洋流 自古以来 一直 都是 远洋 科考 的 重要 任务。 而 如今 进行 远洋航行 科学研究 的 轮船, 其实 都会 运用 精密 的 潜水 收集 和 测量 仪器 来 对 洋流 进行 更加 深入 的 研究。 前面 提到 的 老师 的 漂流瓶 法, 其实 早已 被 制作 精良 的 浮标 所 取代 了。 而 新一代 的 浮标, 它 不仅 能够 随着 洋流 漂流, 还 能够 通过 卫星 给 科学家 发挥 实时 的 信息。 通过 卫星 技术 我们 还 能够 看到 有关 洋流 的 更 多维度 的 信息, 比如说 流速、 温度, 这 也可以 帮助 科学家 更加 的 了解 洋流、 大气 和 生物 之间 的 关系。
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在 前面 讲述 洋流 的 部分 当中, 大家 应该 已经 能够 深刻 的 感受到, 看似 分界 明显 的 空气 和 海洋, 其实 是 存在 着 密切 的 交流 和 互动。 而 这 其中 的 关键 就是 能量 的 转移。 毕竟 海洋 和 大气 它 都是 流体, 而且 都在 不断 的 运动, 同时 能量 也 参与 其中, 在 海洋 和 大气 之间 转移, 这 三者 就 共同 对 天气 和 气候 造成 了 影响。 接下来 也 想 花 一点 时间 和 大家 讲一讲 这 背后 的 关联, 以及 这 一切 到底 是 如何 运转 起来 的。
美国 伍兹霍 尔 海洋 研究所 的 雷 施密特 曾经 解释说, 海洋 和 大气 都 有着 同一个 任务, 就是 把 热量 从 热带地区 传送 到 较 冷 的 两极 地带。 举例来说, 当 气流 吹 过 海面 的 时候 会 形成 海浪, 海浪 可以在 海面 上 传递 能量。 而 如果 海浪 能够 让 海水 与 空气 充分 混合 的话, 海水 就可以 从 空气 当中 吸收 更多 的 热量, 同时 海水 还 能够 把 能量 传递 到 大气层 当中。 当 海面 获得 足够 多 的 热量 时, 一部分 的 海水 就会 蒸发 成 水蒸气, 水蒸气 在 海洋 上空 与 暖空气 混合, 继续 上升到 较 冷 的 空气 上方。 在 上升 的 过程 当中, 水蒸气 会 逐渐 的 冷却, 凝结 成 小 水珠, 并且 释放出 热量, 就 以 降水 等 形式 降落 下来。 这个 部分 其实 以前 在 讲 云 的 时候 也 和 大家 提到 过。 而 根据 统计, 每年 大约 有 42点5万立方千米 的 海水 被 蒸发 成 水蒸气。
这个 过程 对 天气 的 影响 有 多大 呢? 我们 知道 温水 的 蒸发 速度 比 冷水 来得快, 因此 温水 能够 更快 的 将 能量 传入 到 大气层 当中, 空气 再 以 风 的 形式 把 热能 传到 其他 地方。 由于 气流 在 各地 之间 传递 着 能量, 在 海上 形成 的 天气现象 也 会影响到 陆地 上 居住 的 我们, 比如说 在 热带地区, 极高 的 热量 就会 引发 强烈 的 热带风暴, 形成 台风 或者 是 飓风, 这就 会给 沿海 甚至 更 远 的 内陆地区 带来 严重 的 破坏。
这个 以前 也 讲 过, 即使 是在 冬季, 温暖 的 海水 也会 带来 天气 问题。 比如说 美国 佛罗里达 的 研究 人员 就 报告 称, 如果 冬季 墨西哥湾 的 海水 持续 过 暖, 美国 南部 在 春季 和 初夏 的 时候 便 有可能 面临 着 更强 的 暴风雨 和 龙卷风。 此外 由于 温水 更容易 蒸发, 这 就会 使得 剩余 的 海水 变得 越来越 咸。 前面 提到 的 施密特 在 2017年 做 的 一项 研究报告 当中 就 指出, 春季 的 时候, 由于 热带 北大西洋 的 海水 含盐度 超出 正常 标准, 这 就会 使得 美国 中西部 的 夏季 降水量 增加。 蒸发 的 海水 最终 会 以 大量 降水 的 形式 再 回到 地面。
另一方面, 洋流 也可以 让 天气 变得 更加 温和。 举例来说, 前面 提到 的 太平洋 当中 的 黑潮, 它 还有一个 名字 就是 日本 暖流, 会 让 日本 的 冬季 比 平时 更加 温暖。 而 北大西洋 的 墨西哥湾 流 对 美国 东海岸 也会 有 类似的 影响。 这 股 北 墨西哥湾 流 会朝 北方 和 东方 流向 更更 远 的 地方, 到达 挪威 等 北欧 地区。 而 温暖 的 湾流 也 使得 当地 本该 非常 寒冷 的 气候 变得 相对 温暖, 更加 适合 人们 的 居住。 而 当 暖流 到达 北极 的 时候, 也会 减少 在 那儿 海冰 的 形成。 挪威 贝尔根 大学 的 托尔 埃尔德 维奇 和 他的 同事 在 2017年 的 时候 报告 说, 墨西哥湾 北部 的 气温 每 14年 会 发生 一次 周期性 的 变化, 理想 的 情况下, 这 可以 帮助 大家 来 预测 未来 季节性 的 天气 变化。
受 海洋 影响 的 其实 还有 其他 的 天气 循环。 比如说 大名鼎鼎 的 厄尔尼诺 现象, 通常 来说 每 3到7年 它 就会 发生 一次。 而 这个 现象 就 是从 太平洋 暖流 向东 移动 开始 的这 股 暖流 会给 北美洲 和 南美洲 部分 地区 带来 更多 的 雨水 和 风暴。
要 解释 厄尔尼诺 现象 形成 的 原因, 我们 先 得 了解 一下 大 大气环流 它是 如何 形成 的。 这里 还需要 给 大家 额外 解释一下 大气环流 它是 如何 运转 的。 受热 地区 的 大气 上升, 在 近 地面 处 会 形成 低气压, 在 高空 处 则 会 形成 高气压。 而 受冷 地区 的 大气 会 下降, 在 近 地面 处 形成 高气压, 高空 处 则 会 形成 低气压。 于是 在 两个 区域 的 高空 相同 高度 的 地方 就会 形成 一个 气压 差, 这 就会 促使 高空 处 的 大气 发生 水平运动, 从 热区 的 高空 流向 冷区 的 高空。
在 热区 高空 处 的 空气 流失 之后, 由于 整个 空气柱 的 减轻, 这就 使得 地面气压 变得 更 低。 同样 的 冷 处 的 空气柱 将 会 增重, 这就 使得 地面气压 增大。 于是 在 地面 处 也就 形成了 由 冷区 到 热区 的 水平 空气 运动。 这样一来 空气 上升 下沉, 加上 水平 气流 的 流动, 这就 构成 了 一个 热力环流。 特别 需要 指出 的 是, 地面 从 南 北纬 30度流向 赤道 的 气流 方向, 并不是 垂直于 赤道 的, 而是 受到 科里奥利力 的 影响 拐 向 西边, 这 就在 赤道 周围 形成了 从 东 吹 向 西 的 信风带。
明白 了 大气环流 的 概念, 理解 厄尔尼诺 的 原因 就 相对 比较 容易 了。 在 近 赤道 的 太平洋 上, 海水温度 的 分布 并不 平均, 比如说 西太平洋 也就是 新几内亚 及 澳大利亚 东侧 的 洋面, 相较 于东 太平洋, 也就是 秘鲁 和 厄瓜多尔 西侧 的 洋面 要 来 的 温暖。 这样一来, 西太平洋 相对 温暖 的 洋面 上方 的 空气 上升, 在 对流层 的 高空 部分 气流 呢 就 开始 向东 流动, 并且 在 东 太平洋 相对 较 冷 的 洋面 上 的 高空 下沉。 下沉 的 空气 呢 就会 在 本地 形成 一个 高压 区, 并且 在 低层 向 溪流 形成 信封 返回 西太平洋。
而 这个 横跨 东西 太平洋 的 大气 循环 就是 大名鼎鼎 的 沃克 环流。 这 股 环流 使得 东 太平洋 的 海水 向西流 动, 也 带动 着 东 太平洋 海底 较 冷 的 海水 上升。 上升流 前面 也 提到 带来 丰富 的 海底 养分 喂养 本地 的 鱼群。 但是 当 沃克 环流 减弱, 甚至 方向 发生 反转 的 时候, 东 太平洋 海底 较 冷 的 海水 就会 停止 或者 减少 上升, 这 就会 造成 该处 的 阳面 变暖, 于是 厄尔尼诺 现象 就 发生 了当 厄尔尼诺 现象 发生 的 时候, 南美洲 地区 就会 出现 暴雨。 而在 东南亚, 澳大利亚 则 往往 会 出现 干旱。 年初 和 大家 谈到 过 的 澳大利亚 山火, 就 和上 一轮 的 厄尔尼诺 现象 有关。
与 厄尔尼诺 相对 应 的 还有 拉尼娜 现象。 大家 可以 简单 的 把 拉尼娜 现象 理解 成 是 厄尔尼诺 的 逆 现象, 整个 的这 套 过程 发生 了 反转。 除了 厄尔尼诺 和 拉尼娜 现象, 这里 其实 还 潜藏着 一个 更加 长期 的 变化趋势, 那 就是 经常出现 在 新闻 当中 的 一个 名词 气候变化 与 天气 不同, 气候 指的 是一个 地区 长期 天气 的 平均 状况。
我记得 以前 我们 也 说过, 自 工业革命 以来, 详实 连续 且 分布 广泛 的 观测 记录 已经 明确 显示, 全球 的 平均气温 正在 上升, 甚至 有 加速 上升 的 趋势。 究其原因, 还是 碳 排放 的 过程 当中 产生 了 大量 的 温室气体。 这就 使得 大气层 当中 储存 了 更多 来自 太阳 的 热量, 而 并不是 把 它们 反射 回到 太空 当中。 这就 好比 停 在阳光下 并且 关闭 车窗 的 汽车, 由于 车内 的 热量 很难 被 排 到 车外, 时间 一 久 车内 的 温度 就会 远高于 车外。
而 这种 更多 的 热量 吸收 不仅仅 发生 在 大气, 别忘了 海洋 和 大气 也 在 密切 互动 着。 只不过 相对于 大气, 海洋 吸收 热量 的 过程 要 慢 一些。 但 同样 相对 的, 海洋所 能 储存 的 热量 也要 比 大气层 巨大 的 多, 有 多多 呢? 差不多 有 1000倍。 我们 真的 应该 好好 感谢 海洋。 正是 由于 地球 上 90% 的 由 气候变化 所 造成 的 多余 热量 是 被 海洋 给 吸收 掉了, 所以 如今 的 大气层 才 没有 热 到 让 我们 这些 脆弱 的 人类 完全 无法忍受的 程度。
但 另一方面, 水温 缓慢 升高 的 海洋 也 依然 在 影响 着 我们。 一个 不争 的 事实 是, 越来越多 的 极端 天气 正 不断 的 上演 着, 一些 地方 会 出现 更加 严重 的 降雨, 而 其他 的 地方 这是 屡 创纪录 的 干旱气候, 似乎 不再 像 我们 熟悉 的 那样 温和, 反倒 是 喜欢 从 一个 极端 走向 另一个 极端, 剧烈 的 摇摆 着。 而 随着 海洋 的 继续 变暖, 以及 冰川 融化、 海平面上升 带来 的 海洋 扩张, 这种 变化 会 变得 逐渐 明显。 而 受 此 影响最 明显 的 恰恰 是 人口稠密 且 经济 发达 的 沿海地带。 与 之 对应 的, 空气 中 增多 的 二氧化碳 也会 进入 到 海洋 里, 而 变暖 的 并且 有着 更多 二氧化碳 的 海水 则 会 影响 海洋生物 的 生存。
大家 熟悉 的 海 中 生态乐园 珊瑚礁 就是 首当其冲 的 受害者。 珊瑚礁 很难 在 变暖 且 偏 酸性 的 水 里 生长, 同时 海洋 表面 的 暖流 会 增加 浅水 层 和 深水 层 之间 的 温差, 这样一来 海水 的 混合 就会 减少。 这就 意味着 前面 提到 过 的 海面 附近 的 藻类 和 其他 生物 获得 的 来自 海底 的 营养 补给 会 变少。 这样一来 整个 海洋所 能 产出 的 食物 总量 也 因此 会 下降。 这就是 全球气候 变暖 为什么 如此 引人关注 了。 科学家 也 在 通过 计算机 建立 各种各样 的 气候 模型, 而 模型 几乎 都 显示 全球 的 平均温度 将 会 继续 上升, 而 上升 速度 的 快慢 则 取决于 人类 所 排放 的 温室气体 总量。
气候变化 的 过程 本身 甚至 也 对 科学研究 带来 了 更大 的 挑战, 毕竟 海洋 和 大气层 的 相互作用 会 因此 变得 更加 复杂。 这样一来, 要 了解 海洋、 大气层、 天气 和 气候 之间 各种 细枝末节 的 关联 和 互动 就 变得 更加 不容易 了。 如何 建立 更加 完善 的 监测 体系, 如何 做出 更 符合实际 情况 的 气候 模型, 也都 是 当代 的 海洋 与 大气 科学 所 关注 的 重点。 当然, 这些 科学家 的 工作 至多是 向 我们 发出 足够 明确 的 警告, 至于 是否 应该 行动 以及 该 如何 行动, 还是 取决于 我们 每一个人。 可以 说, 我们的未来 既 掌握 在 大气 和 海洋 手中, 也 掌握 在 我们 自己 手上。 越 说 越远 了, 原来是这样, 就是这样。
复工 之后 的 第一期 原来是这样, 虽然 听 上去 可能 会 有些 孤单, 但 我相信 信息量 应该 还是 不小 的。 这里 要 特别感谢 一下 这 期 节目 的 文案 作者, 或者说 是 这 期 节目 的 文案 来源。 就是 跟 原来是这样 有着 诸多 共性 以及 合作 多年 的 少年 时 读。 这 期 文案 的 内容 是 来源于 少年 时 的 第 33星期, 海洋, 地球 未开垦 的 荒野。 具体来说 是 这本 读物 当中 的 大自然 的 舞动 和 海上 高速路 这 两篇 文章。 根据 原来是这样 的 特点, 我是 将 这 两篇 文章 的 内容 进行了 整合 和 重新 的 编排, 这 才有 了 这 期 节目。 节目 最后 也 借着 这个 机会 给 这本 读物 再做 一个 宣传。
这个 系列 的 读物 和 原来是这样 其实 有点 类似, 它 每 一期 会有 一个 独立 的 主题, 围绕 这个 主题 会 发散 出 与 之 相关 的 非常 多 的 内容, 形成 知识 与 知识 之间 纵向 和 横向 的 联系。 读完 每 一本 读物, 其实 都 会对 一个 领域 以及 由 他 发散 出的 各种 知识 有一个 相对 完整 的 了解。 少年 时 读 2021年 全年 的 新刊 订阅 已经 启动 了, 每年 都是 这样, 提前 订阅 是 会 获得 一个 早 鸟 的 优惠价。 那么 具体 的 情况, 大家 也可以 到 我们的 官方 周边店 原品 店 当中 去 了解 一下。 具体 的 方法 在 节目 当中 也 重复 过 多次 了, 就是 在 叨 科学 这个 订阅 号 当中 点 周边 这个 按钮。 如果说 大家 已经进入 到了 原 屏 店, 那 也 欢迎 大家 到 里面 去 逛一逛。 很多 非常 有趣 的 科学 文 创, 以及 原来是这样 为 大家 精挑细选 的 科普读物 在 里面 都有 陈列, 也 感谢 大家 的 支持。 也 欢迎 大家 在 Q Q 群 搜索 原样 刀 友 会, 这是 我们的 官方 互动 群。
好了, 本周 的 原来 事件 就是这样, 我是 旭东, 再次 感谢 所有 通过 各种 方式 支持 和 帮助 过 我们的 朋友。 原来是这样 的 发展 真的 离不开 大家, 我们 下周 接着 聊。 一只 F M 出品。