喷泉|全球落差最大的瀑布,流速是普通瀑布的上万倍,是怎么形成的?( 二 )



瓜伊拉瀑布
“水下瀑布”是如何形成的?早在100年前 , 就有地理学家指出 , 在海洋的特定区域内 , 如果海底地质条件符合相应条件 , 那么就有可能在巨大的深度上形成落差极大的海底瀑布 。 从上世纪60年代以后 , 随着各种先进探测仪器的投入使用 , 人们对海水之下宏观的瀑布现象才得以进行核实和确认 。
丹麦海峡的这个水下瀑布 , 是科学家们上世纪中后期 , 在对格陵兰岛附近进行海水流速测量时 , 无意中发现的 。 因为当向海水一定深度投放水流计时 , 在某个区域范围内 , 水流计都会因巨大的冲击力而损坏 。 当时 , 测量人员就猜测海面以下势必存在着流速非常快的“暗流” 。

后来 , 通过进一步的监测 , 科学家们发现 , 这个被海水包围的“水下瀑布” , 宽度高达2000多米 , 从海面以一定高度 , 垂直向下降落200多米后 , 然后再顺着缓坡继续顺流而下 , 总的落差达到3505米左右 。
科学家们通过大量的监测 , 认为这个“水下瀑布”的形成原因 , 主要有两个方面 。 一个是海底的地形比较复杂 , 要有海底巨大山脉或者山脊的存在 , 为海水的对流和运动提供地形条件 。 第二个原因 , 也是最核心的因素 , 那就是海水上下层的水温和含盐量要有明显的差异 。 和其它海底峡谷的“水下瀑布”一样 , 丹麦海峡的这个瀑布 , 是由巨大洋流的相互运动所推动形成的 。

来自北欧向南流动的冷海水 , 与艾明格海中的暖海水 , 在丹麦海峡相遇混合 。 在此过程中 , 较冷的海水由于密度较大迅速下沉 , 而较暖的海水 , 则被推挤上升到冷水的上方 。 于是便形成了海水在垂直方向上的运动 , 特别是冷海水的迅速下降 , 在到达海底山脊的背部时会大量聚集起来 , 聚集到一定程度后 , 则会向四外扩散 , 继续与周围海水进行混合 , 实现热量的盐分的大范围转移 。

所以 , “水下瀑布”的形成 , 既有与陆地瀑布相同的受重力和地形作用的影响因素 , 也有不同温度和盐度的海水发生湍流作用的因素 , 由于两种不同性质的海水流 , 从外观上看颜色差异不大 , 因此如果不借助专门的仪器 , 用肉眼是很难发现的 。
“水下瀑布”的作用对于陆地瀑布 , 除了可供我们观赏之外 , 还可以用来发电 。 而海洋中的“水下瀑布” , 作用相对来说要大得多 , 因为它们的规模普遍宏大 , 可以传输巨量的能量和水资源 , 这对于维持全球海洋中的盐分、养分、二氧化碳等的平衡 , 继而推动全球气候稳定具有重要的作用 。

另外 , 当冷水与温水相混合时 , 会重新分配营养物质 , 这对于一些浮游植物、海藻和其它生命体的生长繁殖 , 也提供了优异条件 , 因此对于维持海洋生态系统的稳定 , 提升海洋生物多样性也发挥着重要的作用 。

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