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海洋洋流运动及季风影响

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:风是洋流的主要驱动力,太阳会带来发生改变的影响,地球不断向东旋转的力量,还有陆地所造就的阻碍。通过所有这些力量及其他因素的共同作用,所产生的洋流模式是缓慢循环的漩涡,在北半球海域中向右或沿顺时针方向运动,在南半球海域中沿逆时针方向运动。印度洋洋流由反复无常的季风统治,随着季节而变化。

海洋洋流运动及季风影响

年岁更迭,大海、阳光和那无人问津的风常年携手相伴。

——卢埃林·波斯

1949年仲夏的某一个周里,我们的船随着巡航舰信天翁三号在乔治海岸的大雾中摸索前行,亲身经历了大洋流的力量。我们和墨西哥湾流之间的冰冷大西洋一直维持在100英里的宽度不减分毫,但是墨西哥湾流那里温暖的气息持续不断地从南方吹来,笼罩住了乔治海岸。温暖空气和冰冷海水结合养育了那漫无尽头的海雾。信天翁号像是日复一日地在小小的圆形房间里兜圈子,四周“墙壁”全是柔软的灰雾“窗帘”,而“地板”全是玻璃般光滑的海面。偶尔会有一两只扑扑棱棱的海燕像巫术附身一样,穿“墙”而入,又破“墙”而出。傍晚时分,落日将落未落,红日好似悬挂在船索上的一轮浅银色圆盘,漫天飘扬的海雾捕捉到那弥漫的光芒,为我们创造了一个去寻找柯勒律治诗句记忆的场景。我们能感觉到洋流强大的存在感,但却从未亲眼见到,我们好像与之相互接近到就要昭然若揭,可是面纱却从未有褪去的时候,这远比直接相遇更具有戏剧性。

从某种程度上说,海洋最雄伟的现象就是这永久洋流。一想到洋流,我们的思路立即就不再只局限在地球上,而是好像开启了上帝之眼,可以从另一个星球观察那样,看到地球如何旋转,地表的风如何掀起巨大涟漪而又紧紧环绕,以及太阳和月亮如何对其产生影响。因为海洋的巨大洋流与所有这些宇宙力量都密切相关,我要用我最喜欢的形容词来描述这些洋流——行星洋流。

创世伊始,洋流无疑已经多次改变了航行路线(例如,据我们所知,墨西哥湾流尚不足6000万岁);但只有那些无畏的作家才敢去试图描述洋流在寒武纪泥盆纪或是侏罗纪时期具有怎样的图谱。就人类历史存续的短暂时期内而言,海洋环流的主要模式不太可能发生重大变化,而且环流留给人类的第一印象就是其永久性。这并不奇怪,因为造就环流的力量在地球亘古万年中几乎没有显著的变化。风是洋流的主要驱动力,太阳会带来发生改变的影响,地球不断向东旋转的力量,还有陆地所造就的阻碍。

大海的表层受到太阳的不均匀加热,温暖海水随着膨胀而变得更轻,而那些冰冷海水变得更重、更密集。这种变化差异可能导致极地和赤道海域海水的缓慢交换:热带温暖海水在上层海域向着极地方向移动,而极地冰冷海水却在靠近海底海域不断向赤道方向移动。但是这些海水运动很快就变得模糊混杂,大部分都消失在风力驱动下的洋流运动中了。信风是最稳定的风,不断地从东北和东南方向沿着对角线吹向赤道。如果没有信风,就没有全球明流暗涌的洋流。在不断流动的海风和海水之上,无论是船、子弹还是鸟,地球自转过程中随心施加个偏转力,就能将所有移动的物体向右一转带到北半球,向左一转带到南半球。通过所有这些力量及其他因素的共同作用,所产生的洋流模式是缓慢循环的漩涡,在北半球海域中向右或沿顺时针方向运动,在南半球海域中沿逆时针方向运动。

但也有例外印度洋,这个似乎永远跟其他海洋不同的存在就是一个重要的例子。印度洋洋流由反复无常的季风统治,随着季节而变化。在赤道以北,大量海流的方向可以是向东也可以是向西,这取决于季风要向哪个方向吹。而印度洋南部海域上则存在一个相当典型的逆时针洋流模式:赤道附近向西运动,又沿着非洲海岸向南,西风又向东到澳大利亚,向北又是季节性变化的迂回路径,而最终流入太平洋海域。

南极海洋,作为一个环绕地球的连续水带,是典型洋流模式的另一个例外。风力不断地从西方和西南方而来,驱动着南极海水流到东部和东北部,并且从融化的冰中带来的淡水量决定了洋流速度。这里的洋流不是一个封闭的循环,海水通过地表水流和深海路径排放到相邻的海域中,并从其中接收新的海水。

我们能在大西洋和太平洋海域中最清楚地看到造就行星洋流的宇宙力量如何产生相互作用。

也许是因为大西洋已经见证了悠悠岁月,这里信风路线在长达多个世纪里发生的多次交叉和重新穿越所造就的洋流是航海人员所知最久的洋流,也是海洋学家进行研究最详尽的洋流。在帆船时代,数代海员都对汹涌的赤道洋流烂熟于心,他们向西行驶的决心是如此坚定,即使预备通往南大西洋的船只都几乎寸步难行,只能在东南信风区域进行必要的东移。庞塞·德·莱昂的3艘船于1513年从卡纳维拉尔角向南航行至托尔图加斯,有时无法在墨西哥湾流中逆向行驶,“尽管那里风非常大,但不能前进,只能退后”。几年后,西班牙船长学会了利用洋流航行,在赤道海流向西航行,但通过墨西哥湾流回到哈特拉斯角,从那里再进入开阔的大西洋。

1769年,当时本杰明·富兰克林任职殖民地的副邮政局长,在他的指导下绘制了墨西哥湾流的第一张航海图波士顿海关委员会抱怨说,来自英格兰邮件包裹寄过来比罗德岛的商船还要晚上两个星期。困惑的富兰克林向楠塔基特号船长蒂莫·西福尔格询问了这个问题,从而得知这一情况很可能属实,因为罗德岛船长很熟悉墨西哥湾流,可以在西向的交叉海域避开它,而英国船长则没有这个经验。西福尔格船长和楠塔基特号上其他捕鲸者们都很熟悉墨西哥湾流,曾这样解释说:

我们在追捕鲸鱼的时候发现,鲸鱼可以始终保持在湾流的两侧,但却不会在内部跟其相遇,我们也沿着湾流侧面跑,经常跨越湾流来改变方向。在穿越湾流时,我们有时会遇到一些邮船坚持在湾流中间航行。我们告诉他们,湾流正以每小时3英里的速度对抗他们,并建议他们越过湾流,但他们好似太相信自己,不愿听从美国渔民的简单劝告。[1]

富兰克林认为“这个湾流没有在航海图上注明是个大遗憾”,并请西福尔格船长为他标记出来。就是这样,大西洋的旧航海图表上标注出了墨西哥湾流路线,后来富兰克林将这些图表送到了英格兰的法尔茅斯,送给邮船的船长们,“然而,他们轻视它”。后来这一航海图在法国得以出版,在法国大革命之后发表在《美国哲学学会学报》中。哲学社编辑发扬“勤俭节约”的精神,将富兰克林的图表和一个完全独立的人物组合在一起,成了约翰·吉尔平关于“鲱鱼的年度迁徙”的论文中的插图。后来一些历史学家错误地认为富兰克林对墨西哥湾流的解读和页面左上角的内容之间有些关联。

如果不是巴拿马地峡充当了偏转障碍,北赤道洋流将畅通无阻地汇入太平洋,就像是过去经历的许多地质时代里那样,像是南北美洲大陆还是分开的时候一样。到白垩纪晚期巴拿马山脊形成之后,洋流就迂回流动到东北部,重新进入大西洋,成为墨西哥湾流。湾流从尤卡坦海峡向东穿过佛罗里达海峡,强大到让所有人都印象深刻。如果非要在海中引入历史悠久的“河流”概念去描述的话,“河两岸”间的宽度达95英里。从“河面”到“河床”深达1英里。“河流”以近3节的速度流动,流水体积是密西西比河体积的数百倍。

即使在使用柴油动力的这些日子里,佛罗里达州南部的沿海航运也对湾流表现出了足够的尊重。如果你在迈阿密河的小船上,几乎任何一天里都可以看到大型货轮和油轮向南移动,似乎惊人地接近佛罗里达礁岛群。靠近岸边是由淹没礁石壁所组成的几乎固若金汤的完整围墙,大黑鳍珊瑚不断在海面一二英寻之内将自身固体碎块附着其上。墨西哥湾流不断向海流动着,如果有大船选择向南靠近它,就要消耗很多时间和燃料。因此,这些船在珊瑚礁和湾流之间都在小心翼翼地选择航线。

大西洋和太平洋海洋中在强大的风力驱动下的洋流系统,冷洋流呈白色,暖洋流或过渡洋流呈黑色。

佛罗里达州南部湾流的能量可能来源于它实际上正沿着下坡向下流动。狭窄的尤卡坦海峡和墨西哥湾里,强烈的东风吹起如此多的海洋表层海水,那里的海平面高于开放的大西洋。佛罗里达州墨西哥湾沿岸的细得礁海域,海平面比圣奥古斯丁礁高19厘米(约英寸)。洋流本身就存在不均匀性。较轻的海水在地球的旋转作用下偏向洋流的右侧,因此在墨西哥湾流内,海面实际上向右倾斜。沿着古巴海岸,海洋比陆地大约高出18英寸,完全颠覆了“海平面”这个词所表达的字面意思。

墨西哥湾流向北沿着大陆坡轮廓流向哈特拉斯角,从那里汇入大海,抛弃了沉没的陆地边缘。但湾流给陆地留下了深深影响。南大西洋海岸有4个雕刻美的海角——卡纳维拉尔海角、菲尔海角、瞭望角、哈特拉斯角——显然是由湾流通过的强大漩涡所塑造的。每一个海角都是从陆地上向海突出的尖端,在每对海角之间,海滩以一条长长的弯曲弧线延伸——海湾湾流漩涡中水流有节奏地旋转。

哈特拉斯角之外,湾流离开了大陆架,向东北方向转动,成了一条狭窄的蜿蜒洋流,始终与两侧的海水完全分开。在大浅滩“尾巴”之外的海域上,拉布拉多海流的冷绿色北极水与湾流温暖的靛蓝色海水之间的分界线最为鲜明。在冬天,洋流边界的温度变化是如此突然,以至于当一艘船穿过墨西哥湾流时,瞬时间,船首所处海水温度比船尾温度要高20度,好像两个水团间有“冷壁”这样的坚硬障碍物将其分隔。世界上浓雾最密集的浅滩区域之一就是位于拉布拉多洋流上的冰冷海域——厚厚的冰盖层,这是大气对墨西哥湾流入侵寒冷的北海海域所做出的反馈。

当湾流来到大浅滩“尾巴”的海底崛起时,它就向东弯曲并开始分散成许多复杂弯曲的小支流。这些源自巴芬湾和格陵兰岛的运送冰山的北极海水的力量,可能会帮助湾流继续向东方前行——而在那里地球自转的偏转力,总是将湾流带到右侧。拉布拉多洋流本身(向南移动的洋流)是向大陆运动的。如果下次你想知道为什么美国东部某些沿海度假胜地的海水很冷,请记住这正是横亘在你和温暖的墨西哥湾流之间的拉布拉多洋流。

穿过大西洋,湾流就不那么像洋流,而更像是漂流的水流,主要向着这三个方向散开:向南进入马尾藻海域;向北进入挪威海,形成漩涡和深漩涡;向东进一步温暖着欧洲海岸(其中一些甚至可以汇入地中海),然后作为加那利海流重新加入赤道洋流,以形成这一闭合的循环。[2]

南半球的大西洋洋流运动实际上是北半球洋流运动的镜像,呈现大螺旋逆时针方向沿西、南、东、北方向移动。这里的主导洋流——本格拉海流——在海洋东部而不是在西部。这是一条沿着非洲西海岸向北移动的冷洋流。南赤道洋流,在海洋中部是一股强大的洋流(挑战者号科学家说,洋流从圣保罗岩石倾斜而过时就像一条巨大的河流),其中大部分都汇入了南美洲海岸的北大西洋——每秒钟大约有600万立方米海水流过。其余部分成了向南旋转的巴西海流,然后向东转成南大西洋或南极海流。整体洋流运动是浅水系统,其中大部分都不超过上百英寻深度。

太平洋上的北赤道洋流是地球上最长的西风洋流,从巴拿马到菲律宾的9000英里海域上没有任何障碍阻挡。而在菲律宾遇到岛屿障碍后,洋流中大部分向北流动成了日本洋流,即墨西哥湾流的亚洲版本。还有一小部分洋流坚持继续向西流动,散布于亚洲迷宫般分布的岛屿群中;也有部分洋流翻转方向并沿着赤道逆流返回赤道洋流。日本洋流,因为海水呈深蓝色又被称为黑潮,一直沿着亚洲东部的大陆架向北流动,直到在大量冰冷海水,即亲潮的驱赶下而远离陆地,倾泻汇入鄂霍次克海和白令海。日本洋流和亲潮相遇的海域多出现雾和风暴现象,就好似在北大西洋,墨西哥湾流和拉布拉多洋流的相遇是以雾为标志的一样。随着日本洋流漂流到美国,它组成了北太平洋大漩涡的北墙。随着来自亲潮、阿留申群岛阿拉斯加的冰冷海水的汇入,原本温暖的海水逐渐冷却,所以等日本洋流到达美国大陆时,它早已变成一股凉爽的海流,沿着加利福尼亚海岸向南移动。在那里,从深海上升的海水进一步将之冷却,这也对美国西海岸的温带夏季气候有很大的贡献影响。日本洋流最终在加利福尼亚州下游,重新加入北赤道流。

放眼南太平洋的广袤海域,我们似乎应该期待在这里发现最强大的洋流,但事实似乎并非如此。南赤道洋流经常被岛屿隔断,这些岛屿总是将海水导流到中央盆地中,所以,等到南赤道洋流接近亚洲的时候,它已经降级成为在大多数季节中都算是一个相对微弱的洋流,渐渐迷失在东印度群岛和澳大利亚周围混乱的洋流模式中。[3]世界上最强大的风催生了西风漂流或称为南极洋流——螺旋流动的极向弧形洋流——始终咆哮在那片几乎没有任何陆地障碍的海洋上。但是,人们目前对于南太平洋的大部分洋流的细节尚不完全清楚。只有一个洋流曾被科学家彻底研究过,即洪堡海流,而这一洋流对人类活动的影响如此直接,以至于抢了其他所有洋流的风采。

洪堡海流,有时被称为秘鲁洋流,沿着南美洲的西海岸向北流动,带来的海水几乎和它的老家南极一样寒冷。但这种寒冷实际上是深海的寒冷,因为洋流不断得到深海层海水的补充。正是由于洪堡海流,企鹅才有可能在赤道的科隆群岛上生活。这些富含矿物质的冰冷海水中海洋生物往往无比丰富,这点让世界其他任何地方都难以比拟。这些海洋生物的“直接收割机”不是人类,而是数百万只海鸟。大量积累的鸟粪在充足阳光的照射下,给这海岸、悬崖和岛屿都刷了层“白漆”,这些都是洪堡海流带给南美洲人的财富

罗伯特·科克应政府的要求,仔细研究了秘鲁的鸟粪工业,描绘了洪堡海流生命的瑰丽画面。他写道:

……大量鲣鱼追逐着巨大秘鲁鳀鱼群,而其他鱼类后面也有海狮在不懈地追逐着,同时还有成群的鸬鹚、鹈鹕、塘鹅和其他种类丰富的海鸟等待着捕食……鹈鹕排成长队,鸬鹚低空飞过好似黑云,还有那稀里哗啦的塘鹅“暴风雨”,世界上没有第二个地方能复现这一幕。这些鸟儿们几乎可以说主要以秘鲁鳀鱼为食。因此,秘鲁鳀鱼不仅是这些大鱼的食物,而且还是鸟类的食物,而人们每年可从这些鸟类那儿获得数千吨的高级鸟粪。[4](www.xing528.com)

科克博士估计,作为秘鲁地区鸟粪来源的鸟类每年所消费的鱼类数量相当于美国所有渔业总产量的1/4。由于鸟类这种与海洋矿物质紧密联系的饮食方式,它们的排泄物是世界上最有价值和最有效的肥料。

距南美洲的海岸不远,大约在布兰科角的纬度附近,洪堡海流向西转入太平洋,为赤道带来了凉爽的海水。科隆群岛附近就产生了一种奇怪的海水混合物——洪堡海流的凉爽绿色海水和温暖的赤道蓝色海水相遇的海域上出现大量裂口和泡沫,显露着深海中所隐藏的海水冲突运动。

这两团截然不同的洋流海水之间的冲突可能是海洋中最具戏剧性的现象。海面不断发出嘶嘶声和叹息声,充满泡沫造成的混乱湍流和沸腾,就好像有远处的断路器控制着深层海水替换浅层海水。海水不断向上运动的明显证据便是,海洋较深处的一些海洋生物可能被带入浅层海水中,而引发了食物震荡,大肆吞食食物,而又作为食物被更大的鱼吞掉。罗伯特·库什曼·墨菲曾在哥伦比亚海岸的一个夜晚里,从纵帆船阿斯克号上目睹过这一幕。黑暗夜晚里可以通过海面清楚地看到深海海水正在上升,深海里两种对立水团之间正在发生某种冲突。小小帆船上到处都是细小陡峻的海浪跃起后落下溶解的细小白色泡沫,渐渐被海洋生物那蓝色光芒的火焰刺破。突然,

船两侧,说不清道不明的距离上,都有一条黑暗的线条,就像一道前进的水墙,似乎正在向我们靠近……我们可以听到海面上各种飞溅和杂音的逐渐靠近……现在我们可以看到一缕散布着荧光发光点的泡沫,在缓慢接近或向左流动。法隆和我都有了个毫无根据的想法,这是不是模糊隐藏的海洋地震孔?我们只有一个已经拆除了的发动机,感到特别无助。此外,所有这一切如梦般缓慢行进,让我感觉我还没有完全从自己3小时的睡眠中清醒过来。

然而,我们逐步走进黑暗中白色线条所勾勒的“威胁”时,才发现这只不过是一片舞动的海域,不断将小小波峰甩向空中,并在阿斯克号的钢铁侧翼上捶打出文身……

现在我们耳畔能听到一股尖锐的嘶嘶声,性质上完全不同于小海浪的爆破声,从黑暗中一直延续到右舷,这之后伴随着各种奇怪的叹息和喘气声……这些声音的制造来源是黑鱼,数十只,甚至上百只黑鱼在不断迟缓地游动着、笨拙地潜行以到达阿斯克号舱底……我们可以听到鱼儿们的隆隆声和咆哮声的狂欢喧嚣。我们借助探照灯的长光束发现,嘶嘶声来自小鱼儿们的跳跃。在光线照射到的各个方向上,都能看到小鱼们跳向空中然后像冰雹一样倾泻而下……

很多深海海洋生命在火热海面中,过着水深火热的生活,发出绝望之余的哭嚎。这里有龙虾幼虫、有色水母、虾虎鱼食物链、鲱鱼类、面部被咬掉的银色鲨鱼、垂头向下的舵鱼、熠熠发光的灯笼鱼、红色和紫色的游泳蟹,以及其他不了解名字,甚至体积太小都看不太清楚的生物……

一场大屠杀正在进行中。无脊椎动物或浮游生物被小鱼捕食到数量紧俏的地步;鱿鱼正在追捕各种形状不论大小的鱼;而毫无疑问的是,黑鱼正要再来享受鱿鱼带来的美味……

随着即将破晓,这里生命的丰富度和惊人活跃度却逐渐地在不知不觉间消失了。最终,阿斯克号再次行驶进入石油般静止不动的海面之中,海浪一圈圈地荡出越来越远,直到消失在远方。[5]

虽然相对来说,几乎没有人看到过这种令人兴奋的上升海流,即使这个过程经常发生在诸多海岸和公海等多处海域。无论哪里产生了这个海流,哪里就留下了海洋生命的繁华。世界上一些最大的渔场都依赖于这个上升海流。阿尔及利亚海岸以沙丁鱼渔业而闻名于世,沙丁鱼在这里丰富的原因,是因为深海冰冷海水向上运动所提供的矿物质恰好为天文数量级的硅藻提供了赖以生存的基础。摩洛哥的西海岸、加那利群岛和佛得角群岛对面海域,以及非洲的西南海岸也是上升海流带来丰富海洋生物的海域。阿曼附近的阿拉伯海和靠近哈芬角的索马里海域中蕴含着丰富的鱼类动物群,这两片海域都有来自深海的上升冰冷海流。阿森松岛北部的南赤道洋流实际就是从深层海水升起的“冷舌”,蕴含着丰富的浮游生物。合恩角以东的南乔治亚岛周围海域的上升海流,让这里成了世界捕鲸中心之一。在美国西海岸,沙丁鱼的捕获量有时高达每年10亿磅,成就了全球最大渔场之一。如果没有上升海流来启发了古老依旧的生物链:盐、硅藻、桡足类、鲱鱼的话,根本不可能产生渔场。沿着南美洲的西海岸向下,洪堡海流那令人惊讶的生命力也是通过上升海流来维持的,上升海流不仅让整个洋流到科隆群岛整整2500英里航线上始终保持寒冷,而且还不断从深海带来营养和盐分。

上升海流之所以能沿着海岸线不断翻滚,是几种力量相互作用的结果——风、海面洋流、地球自转和隐藏的大陆坡形状。当风力结合地球旋转的偏转效应,将海洋表层海水带离,深水就必须上升填补。

公海也可能出现上升海流,但产生原因完全不同。不论两个猛烈洋流在哪片海域里移动分离,那里的深层海水必须从下方升起以填充。太平洋赤道流的最西端就是这样一片海域,洋流有力地流动并将部分海水注入逆行洋流中,向北流向日本,一路波澜起伏动荡不休。北方海域对主洋流有强大的拉力,再加上地球旋转的敏感力量,洋流一路向右流转。较小的洋流形成了一些漩涡再次转向自身并流向东太平洋。深层海水不断涌升向海面,填补洋流间不断加深的沟槽。由此产生的不安分的海水中富集了来自深海的微小浮游生物。随着数量不断繁殖,它们作为食物供养了更大的浮游生物,而这些浮游生物反过来又成了鱿鱼和其他鱼类的食物。这些海域中蕴含着丰富的生命,并有证据表明已经存在了数千年。瑞典海洋学家最近发现,洋流分歧海域的沉积层非常厚——由数十亿微小生物组成,说明这里也是它们生老病死代代繁衍的家乡。

海洋表层海水向下深入恰如深层海水涌升般引人注目,甚至更加神秘莫测,让人充满敬畏,因为人们无法得见其过程只能想象。人们已知几个海域会定期有大量海水向下流动。我们对这些海水所形成的深层洋流的航线的了解甚为晦涩。我们确实知道这是海洋平衡系统的一部分,通过这一平衡系统,海域中外流的海水得以补充。

例如,北大西洋通过赤道洋流接收了来自南大西洋的大量表层海水(每秒约600万立方米),而“偿还”过程发生在深海之中,部分发生在非常寒冷的北极海水中,还有部分发生在世界上最咸、最温暖的海水——地中海的海水中。北极海水向下流发生在两个地方,一个是在拉布拉多海,而另一个是格陵兰岛的东南部。在每一片海域中,沉没的水量都相当惊人,每秒约200万立方米。地中海深层海水流入了地中海盆地中与开阔大西洋隔开的海底山脊。这一海底山脊位于海面下约150英寻。海水从多岩边缘溢出是地中海地区普遍存在的异常情况。炎热的太阳肆虐在几乎封闭的海面上,产生了极高的蒸发速率,蒸发进大气的水分远远多于河流流入海域的水分。水越来越咸,越来越稠密。随着蒸发的继续,地中海的海平面逐渐低于大西洋。大西洋中较轻的海水通过海面强大洋流流过直布罗陀海峡,来消除这个不均衡。

现在我们很少考虑这个问题,但是在大航海时代,由于这种海面洋流,驶往大西洋是一个难题。 1855年的旧船的航海日志可以说明这种情况:

天气晴朗,偏航。中午行使进阿尔米拉湾,停泊在罗盖塔斯村。发现大量船只在等待机会向西行进,并向他们了解到,由于天气和直布罗陀之间的关系,至少有一千艘帆船选择在这里等待。他们中的一些已经等了将近6个星期,有些甚至已经到了马拉加,但迫于洋流不得不返航。事实上,过去3个月内没有船只能够进入大西洋。

后来的测量表明,这些海面洋流流入地中海的平均速度约为3节。流入大西洋的深层洋流的速率甚至更强。洋流的向外流动是如此有力,以至于人们都知道它会破坏用来测量的海洋仪器,更会去撞击洋底的岩石;一旦法尔茅斯市电缆在直布罗陀附近,那像剃刀一样的海岸附近,就会被磨碎,所以必须抛弃旧电缆,而在近岸铺设一条新的电缆。

大西洋北极地区所沉浸海水和溢出直布罗陀海底山脊的海水广泛分布在海洋盆地的深处。这些海水穿越北大西洋,穿越赤道并继续向南,经过两层从南极海向北移动的海水。南极海水中有部分与大西洋海水混合——来自格陵兰、拉布拉多、地中海的海水——并随之返回南方。但其他南极海水向北移动穿过赤道,并一直跋涉到哈特拉斯角的纬度海域。

这些深层海水的流动其实根本不是“流动”,这些冰冷沉重海水的速度非常慢,可以说在蠕动。但却有惊人的数量,而且流动范围波及全球。海水甚至可能就是通过这样的全球漫游,逐渐分布了一些海洋动物——不是存在于海洋表层的生物,而是深海中的生命,那些生活在黑暗中的居民。根据我们对洋流来源的了解,在南非海岸和格陵兰岛附近发现了跟深海无脊椎动物及鱼类相同种类的生命,这是非常重要的。而在百慕大,人们发现了比其他任何地方更多种类的深海生命,其中包括来自南极、北极和地中海的深海生命种类。也许在这些没有阳光的洋流中,深海的怪异居民借助这些移动缓慢又几乎没有变化的洋流,得以一代又一代地漂移、生存和繁殖。

海水,从来没有完全属于过哪个大洋,无论是太平洋、大西洋、印度洋或南极海洋。我们今天在弗吉尼亚海滩或拉霍亚看到令人振奋的海浪,可能在几年前还拍打在南极冰山大陆坡上,或在地中海的阳光下闪闪发光,然后穿过黑暗、隐秘的深海,到达我们现在所能看见的地方。正是深海隐藏着的那些旋转海流构成了海洋。

【注释】

[1]摘自《美国哲学会学报》,1786年第二卷。

[2]现在海洋学家们主要认为墨西哥湾流反映了哈特拉斯角以东海域不再有连续的温水河流,而是一系列重叠的水流,“有点像屋顶上的瓦片”。洋流不仅相互重叠,而且还非常狭窄且迅速。人们一直认为大浅滩以东是湾流的主支,现在才得以真正了解到其起源在于大浅滩以西的远海,那里并不是普通意义上的分支而是一系列新的洋流,每一股都在原有洋流的北面。
随着海洋学家对海洋环流动力学的研究越来越多,海洋与空气之间的相似性越来越让人震撼。库拉伯斯·艾瑟林是研究墨西哥湾流的首席科学家之一,他曾引人入胜地类比过湾流的分支:“高海拔地区的喷射气流似乎与中纬度地区盛行的西风有大致相同的现象,虽然大气喷射范围都比墨西哥湾流的重叠部分大得多。”

[3]近期海洋学中最令人兴奋的事件之一是发现了一股在南赤道洋流下运行的强大洋流,但方向相反。逆流的核心位于地表以下约300英尺处(靠近科隆群岛东部附近较浅海域)。深层洋流宽约250英里,沿着赤道向东流动至少3500英里,速度约为3节(表面洋流的速度只有1节左右)。1952年,汤森·克伦威尔在美国鱼类和野生动物管理局对金枪鱼捕捞方法的调查过程中发现了深层洋流的存在。克伦威尔观察到,赤道金枪鱼的长线不会像预期的那样随着表面洋流向西移动,而是在相反方向迅速漂移。直到1958年,斯克里普斯海洋学研究所才对深层洋流进行了广泛的调查,并测量了其令人印象深刻的尺寸。同样的调查进一步证明了海洋的深层洋流循环远比人们通常意识到的要复杂得多,因为快速向东流动的洋流之下还有另一个向西流动的海流。因此,在太平洋赤道水域的最上半英里,有3条巨大的“河流”,一条在另一条之上,每条都独立于另一条而自行流动。当这些调查可以一直延伸到海底时,毫无疑问会揭露出更复杂的情况。
在详细绘制太平洋洋流图的前一年,英国和美国的海洋学家在墨西哥湾流和巴西海流下发现了从北流向大西洋的南流逆流。海洋学家们刚刚得以借助新技术有了这些新发现。随着技术使用得更加普遍,我们真正一无所知的海洋深层洋流循环将越来越少。

[4]来自1908年,美国渔业局《公告》,第二十八卷,第一部分,第338页。

[5]来自1944年《自然历史》,第五十三卷,第八部分,第356页。

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