孩子想知道的海洋知识:为什么太平洋和大西洋间,会有明显的分界线?难道海水不混合吗?

经常在海边生活的朋友,估计经常会看到一种奇怪的现象,那就是海水在不同区域有着不同的颜色,有时候深浅不一的海水边界是直线的,有时候是不规则的,这种现象在江河的入海口处最为常见 。
其实不止是在海边,在广袤的太平洋与大西洋交汇区域,往往也能看到漫长的分界线,其中大西洋海水颜色较深,太平洋这边颜色较浅,这种奇怪而又壮观的景象,吸引着越来越多的游人坐船前来欣赏 。既然都是海水,为什么会形成这么明显的分界线呢?

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水的混合机制我们在中学估计都做过水混合的物理实验,拿一杯红色的水,把它倒入另一杯清水中,我们会看到红色在新容器中慢慢地扩散,直至完全“融入”清水中,最终清水也会变为红色,只是颜色要比之前浅 。
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如果我们在两杯水混合时,用玻璃棒进行搅拌,那么就会看到,两种水的混合速率会明显提高 。
我们从而得出结论,水分子的扩散作用是无时无刻不在进行的,只是在不同状态下,扩散速率有所变化而已,比如水的温度越高,扩散越快;在有外力扰动时,扩散速率也会加快 。
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所以,影响水分子扩散的因素,一个是内因,由分子的运动所决定;另一个是物理搅拌的外因,无论是用玻璃棒对一杯水进行搅拌,还是海水受到的洋流、风力、波浪等作用下,都能起到加快水分子运动的效果 。
太平洋和大西洋之间的界限是如何形成的?太平洋和大西洋之间出现明显界限的区域,位于南美洲的合恩角,同时这里也处于南美洲与南极洲的交界,独特的位置,造就了多种因素的组合,共同形成了海水的界限 。其中最为主要的因素有:
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一是两大洋中水量的补给不同 。汇入太平洋的河流要比流入大西洋的多,补给水量要大,同时来自南极洲的冰川融水,大部分也流入太平洋 。另外,太平洋洋面接收到的降雨也要普遍比大西洋多 。
二是两大洋蒸发量不同 。在相同的太阳照射条件下,由于大西洋海水中的含盐量比太平洋普遍高出10%左右,所以蒸发量大西洋要比太平洋高一些 。
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三是单位体积海水中,大西洋要比太平洋“杂质”多 。正因为上述两个方面的原因,使得同等体积海水中,大西洋中的含盐量、悬浮物质、藻类等微生物,要比太平洋高,因此从上面看,大西洋的海水普遍要比太平洋的颜色深,因此形成了二者之间明显的界限 。
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为什么二者没有融合呢?刚才提到了影响水扩散的因素,作为大洋来说,其拥有的海水体积非常巨大,如果当海面风平浪静之时,外力(比如风力、洋流、波浪等)对海水扩散的影响就比较小,如果主要靠水分子的自然扩散,那么海水的混合肯定效率很低,这样就有可能在不同状态海水之间,形成局部的“不混合”现象 。
所以,严格意义上说,太平洋和大西洋之间的海水,是每时每刻都在进行着融合的,这是由液体分子运动和外力搅拌共同作用下,必然发生的情况 。只不过,当环境条件比较稳定时,由于双方的体量太大,融合得不明显,人们用肉眼很难观察出来其中的变化 。
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两个大洋间的界限,也并非什么时候都存在,比如交界区出现暴雨、大风等天气,外力搅拌作用明显增强,分界线就会变的越来越不规则,越来越模糊,甚至根本找不到了 。
交界处海水的高度不一样除了两大洋交界处会出现分界线外,还有个有意思的现象,那就是太平洋海面高度要比大西洋低 。
引发这种现象的原因也有多种,比如,一方面,大西洋海水含盐量较高,水量补给较少,蒸发量较大,这就使大西洋中的海水相对于太平洋,要显得“匮乏”一些 。
第二个原因,是地球自转的影响 。地球的自转方向是从东向西,从这个方向看,太平洋正好位于大西洋的前面,在海水跟随转动过程中,大西洋的海水,会在交界处对太平洋海水有明显的挤压作用,推动了太平洋海水的隆起 。