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海洋三部曲(全三册)

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第三十九章《我们身边的海洋》(14)
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第三十九章《我们身边的海洋》(14)[1/3页]

  全球调温

  南方以南,风暴骤起,冷却了北方以北。

  ——《约伯记》

  人们首次提议建设巴拿马运河的时候,这个项目曾在欧洲引起了非常严肃尖锐的批评。尤其是法国人,抱怨这样一条运河将会让赤道洋流无法进入太平洋,这样一来欧洲大陆就再无法享受墨西哥湾流的温暖,欧洲冬季天气情况将会因此变得极其恶劣。警醒的法国人虽然在海洋动力预测上大错特错,但是他们的根本原则认知非常正确——气候特征与海洋循环运动之间有着密切联系。

  任何刻意改变(或者蓄意改变)洋流模式的周期性方案,都会同时肆意改变气候特征。我们了解到,有一些项目准备分流从亚洲海岸远道而来的冰冷亲潮,还有些项目准备控制墨西哥湾流。美国议会约在1912年时,曾被要求批准拨款,准备从开普雷斯开始向东建设跨越大浅滩的码头,以便能阻挡从北冰洋南流而来的冰冷海水。这一计划的提倡者相信如此一来,墨西哥湾流摇曳前行的位置会更靠近北美大陆,从而可以给冬天带来温暖。然而,这一拨款申请没有得到批准。即使当时资金可以到位,工程师们也完全没有能力——未来也没有——成功地控制海洋洋流的运动。而且即使人们侥幸成功了,大多数计划也会产生跟前期预计所不同的后果。例如,假如墨西哥湾流的位置可以变得更靠近美国东海岸一些的话,那样我们的冬天实际上将会更难熬,而不是更温暖。北美洲大西洋沿岸上东风肆虐,席卷着一切冲向海洋。我们将几乎得不到墨西哥湾流上层空气团的照拂,但是湾流及其温暖海水,其实已经对我们的天气产生了一定影响。冬天冷风会在重力的驱使作用下,下沉到温暖海域上的低压区域内。1916年的冬天,湾流温度高于正常水平,而东海岸却度过了一个冰冷多雪严重到很多人深深刻进记忆里的冬天。如果湾流的位置进一步向岸移动,那结果就是冬天会更加寒冷,陆地内部寒风呼啸得更加猛烈——而不是风和日丽。

  但是,如果北美洲东部的气候并不是由墨西哥湾流所决定的话,处于下游位置的陆地气候就会大不一样。从纽芬兰浅滩开始,墨西哥湾流的温暖海水就开始在肆虐西风的驱使之下向东流去。然而,东流的海水几乎立时立刻就会形成不同的分支。其中,一条分流向北流入格陵兰岛的西部海岸;费尔韦尔角周围也有温暖海水分支汇入去对抗东格陵兰洋流带来的大量冰块;还有分流流经冰岛的西南海岸,最终迷失于北冰洋中,但其在迷失之前也给冰岛的南部海岸带来了一些温和影响。但是墨西哥湾流(北大西洋漂流)的主要海流都是向东流去,并且很快就再次分流了。这些洋流分流最南端到达了西班牙和非洲,由此再次汇入赤道洋流。而分支洋流的最北端,在风力驱使下围绕着冰岛的“低地”不断向东急行,在欧洲海岸堆积积累的海水可以说是全球相同纬度海域中最温暖的海水。

  比斯开湾以北的海域中就能感受到这种影响。洋流不断沿着斯堪的纳维亚海岸向东北方向流动,并发散出许多侧向支流,辗转西向给极地岛屿带来了温暖海水的气息,并在各种错综复杂的漩涡浪花里跟其他洋流不断地融合汇合。斯匹次卑尔根岛西海岸就恰好在其中一条湾流支流的温暖之下,即使在极地夏天里也能绽放明艳靓丽的花朵;而东海岸却在极地洋流的笼罩之下,始终荒芜不毛。温暖海流流经北角后,开阔流入哈默菲斯特和摩尔曼斯克这样的港口城市。要知道对岸的波罗的海,即使在800英里以南的里加市,还都是一片冰封雪飘。大西洋海水最终消逝在北冰洋的冰天雪地中,北冰洋中新地群岛海域是大西海海水留下的最后点滴痕迹。

  尽管墨西哥湾流温度每年都在变化,但一直是一股温暖海流。

  但看似微小的温度变化却对欧洲的气象温度产生了深远的影响。英国气象学家,C.E.P.布鲁克斯教授曾将北大西洋比作一个“超大浴缸,有一个热水龙头和两个冷水龙头”。其中的“热水龙头”就是墨西哥湾流;而那些“冷水龙头”则指东格陵兰洋流和拉布拉多洋流。热水来源的流量和温度总是变化不一,但冷水温度始终几乎保持稳定持续,而在流量上的变化相当巨大。这三个“水龙头”的变化调节决定了大西洋东部海域海面温度的变化,并极大地影响着欧洲天气变化和北冰洋海事情况。比如说,大西洋东部冬天里即使极其微小的温度升高也意味着欧洲西北部的冰雪覆盖会提早融化,那也就意味着大地会提前复苏,春耕也会提早开始,这样这一年里会有更好的收成。而这也意味着春天在冰岛附近几乎没有冰,也就是说巴伦支海上漂流的冰块数量将在一两年后消失殆尽。欧洲的科学家们已经充分明晰地论证了这之间的关系。也许有一天,想知道欧洲大陆的长期天气预报,就必须了解部分海域的温度才能得出结果。但是目前来说,人们没有途径能去收集足够大的海域面积温度,还没有办法能按一定间隔频率去收集得到温度数据。a海洋,对于地球整体来说,是个极大的调温器,能极大地保证地球温度的稳定。海洋也因此一直被描述为“太阳能的储存站,在能量过剩的季节里不断储存能量,而后在急需能量的季节里默默奉献”。如果没有海洋,地球将承受人们难以想象的严酷极端天气。

  因为海水覆盖了地球表面3/4的面积,并且地球外所包裹的地幔的构成物质也并不具有与海洋比肩的属性。因此,海洋是绝佳的热量吸收器和辐射器。借助海水强大的热能容量,海洋可以从阳光中吸收大量热量,而并不会变成人们所认为的“炎热”,同样,海洋在失去大量热量后在人们看来也不会那么“寒冷”。

  海水的“热与冷”可以借助洋流运行机制,传播分布到数千英里范围之外。如果人们要去追寻海洋中温暖海水的运动轨迹,甚至可能需经历7000英里的远途跋涉,经过一年半的时间,然后才会明晰地溯源回南半球的信风带。海洋的再分布功能也倾向于改善地球在太阳照射下的受热不均问题。也就是说,海洋洋流会将炎热的赤道洋流带向极地,又会从极地将冰凉的拉布拉多洋流、亲潮等洋流带回赤道,这其中深层海流甚至发挥着更重要的作用。海洋洋流和a20世纪50年代,人们在用于记录水温的仪器开发上取得了巨大进展。新仪器通过在容器后面牵引热敏电阻链,可以连续记录几百英尺深的水温。根据可用电缆的长度,电子浴温计能够获得任何深度的水温。这是对原始浴温计的巨大改进,因为这样一来,甲板上的记录仪就能在船舶行进时记录温度的连续图表。空气辐射温度计在海洋温度研究中更具革命性的发展,它在飞越海面时,可以以一定的精度记录海面温度。海洋学家认为该仪器仍处于发展阶段,可以进一步提高精度。然而,这些机载温度计在跟踪墨西哥湾流边缘的工作中,已经证明了它们非常有用。1960年,在伍兹霍尔海洋研究所进行的墨西哥湾流调查中,一架低空飞行的飞机覆盖了大约3万英里,获取了墨西哥湾流的各个海域的海面温度。

  风力对整个地球的热量再分配所做的贡献可谓各占半壁江山。

  在海水和海洋上层空气之间的细微交接处产生了一系列重要作用,影响到地球上绝大部分地区。

  大气层可以对海洋起到升温或是降温的作用。大气层会接收海水蒸发产生的水蒸气,而大部分盐分都留在了海水中,从而提高了海水的盐度。随着包裹着整个地球的整体空气质量发生改变,大气层施加在海面上的压力也在不断变化,使得压力高的海域海水不断压缩,而压力低的海域海水不断得到补充。风力的驱动作用之下,空气紧紧带着海洋表层海水逐渐升高而形成海浪,并不断驱动着洋流前行。迎风海岸的海平面不断在降低,而背风岸的海平面不断上升。

  但是海洋对大气的控制力度更高。海洋对大气温度和湿度的影响远远超出从大气到海洋所进行的小小热量转移。一定量海水温度升高一度所需的热量是相同体积空气升高相同温度所需热量的3000倍。一立方米水温度冷却1摄氏度所释放出的热量可以让3000立方米的空气温度升高相同幅度。我们也可以再举一个例子,一米深的海水温度下降1摄氏度释放的热量可以让33米厚的空气温度升高10摄氏度。空气温度与大气压之间有密切联系。当空气温度较低,气压就趋于升高;而温暖空气就会产生较低的气压。因此,海洋和空气之间的热量转换会改变气压的高低,这对风向和风力强度产生了极为深远的影响,也影响着海上风暴的行进路线。

  海洋上空仅有6个高压中心带可以勉强算是永久高压带,南北半球各有3个。这些区域不仅仅对周围陆地气候有控制作用,也会对全球气候产生整体影响,因为这些区域是全球大部分主要风力的孕育摇篮。信风分别产生于南北半球的高压带。强大信风虽然吹拂在广阔无垠的海面之上,却能始终保留着自身的独立性;只有那些对信风产生打扰,造成信风混乱改变的陆地才会反过来受到信风的影响。

  冬季其他海域上的低压带会大规模发展,笼罩在高于周围陆地温度的海域之上。这样的海域也不断吸引着其他低气压和气旋风暴的前来;这些海洋风暴要么是急剧席卷而来,要么就是从陆地边缘绕过。所以冬季里的海洋风暴会围绕冰岛低压展开,越过设得兰群岛和奥克尼群岛,长驱直入北极海和挪威海;还有其他的海洋风暴会在斯卡格拉克海峡和波罗的海上空的低压控制下,进入欧洲大陆内部。所有影响条件中,冰岛南部温暖海域上空的低压区域或许才会决定欧洲冬季的气候特征。

  海洋是海洋或陆地上的大部分降雨的主要来源。海风中所携带的丰富水蒸气在温度变化时就会凝结成雨而降落。欧洲降雨的大部分来源是大西洋海水的蒸发。在美国,来自墨西哥湾和大西洋西部热带海域的水蒸气和温暖空气融合在一起,在密西西比河河谷中吹起阵阵习风,也给北美洲东部带来了阵阵降雨。

  一个陆地地区是否能真正享受海洋的温和气候调节,还是只能直面严峻极端的大陆性气候,取决于洋流风力运行模式和此陆地地区产生的减弱作用,而不是陆地距海洋距离的远近。北美洲东海岸上因为西风的大肆肆虐,几乎接收不到海洋的任何馈赠优待。而对面的太平洋海岸则沐浴在驰骋数千英里海域西风带的必经之路中。

  太平洋的湿润呼吸带来了温和气候,在加拿大的不列颠哥伦比亚省,美国的华盛顿和俄勒冈地区都造就了浓密雨林;但是海洋没有办法施展全力,因为一条与海洋平行的狭长山脉带在很大程度上起了限制作用。而欧洲恰好相反,张开臂膀向着海洋完全开放,“大西洋气候”也就得以深入内陆,影响远达数百英里。

  虽然接下来的话听起来自相矛盾,但是世界上真的有不少干旱沙漠地区,应该怪罪距离海洋过近的这个问题。智利北部的阿塔卡马沙漠和非洲南部干旱的喀拉哈里沙漠都跟海洋关系密切到令人好奇的地步。无论这些海洋荒漠出现在哪里,都会发现环境条件中有这样的组合:西部海岸都有海风肆虐和一股冰冷的沿岸洋流。南美洲西海岸旁有著名而寒冷的洪堡海流在不断向北流向智利和秘鲁海岸——这个从太平洋海域奔向赤道洋流的巨大回流。而洪堡海流以寒冷著称,还有个原因是因为不断有深海海水上涌在持续加强海水的冷却。离岸冰冷海水的出现会

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