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海水三謎:海水來源之謎、含鹽之謎、顏色之謎
海水來源之謎
廣闊無垠的海洋儲存了地球表面總水量的97%,這么多的海水從哪里來的,以前一直是個謎。近幾十年來,隨著科學(xué)家對地球和海洋起源的了解日益深刻,大多數(shù)人認(rèn)為海水是在漫長的地質(zhì)年代里積累起來的??茖W(xué)家認(rèn)為:原始地球物質(zhì)構(gòu)成巖石初期,含有大量的水分和氣體。由于地球的重力作用,巖石間越來越擠緊,硬是將巖石中的水氣趕出來,它們不斷匯集在地下,終于使地球產(chǎn)生地震,引起原始火山噴發(fā)。這時在地下受到擠壓的大量水氣,終于擺脫巖石的桎梏,隨著火山、地震從地殼中呼嘯而出。這些水氣進(jìn)入空氣中遇冷凝結(jié),便形成暴雨降落下來,并在原始的小行星碰撞地球形成的地殼低凹處的地方聚集起來。由于漫長的地質(zhì)的積累,于是地球上出現(xiàn)了原始的海洋。
海水含鹽之謎
如果我們喝一口海水,就會感到又苦又咸,再口渴也只能望洋興嘆,這是因為海水中含有一定的鹽分。然而與之相連的江河水都是淡淡的。這是為什么?實(shí)際上,原始的海水并非一開始就充滿了鹽分,最初它和江河水一樣也是淡水。但是地球上的水在不停地循環(huán)運(yùn)動,每年海洋表面有大量水分蒸發(fā),其中部分水分通過大氣運(yùn)動輸送到陸地上空然后形成降水再落到地面上,沖刷土壤,破壞巖石,把陸上的可溶性物質(zhì)(大部分是各種鹽類)帶到江河之中,江河百川又回歸大海。這樣,每年大約有30億噸的鹽分被帶進(jìn)海洋,海洋便成了一切溶解鹽類的收容所。而在海水的蒸發(fā)中,收入的鹽類又不能隨水蒸氣升空,只得滯留在海洋之內(nèi)。如此周而復(fù)始,海洋中的鹽類物質(zhì)越積越多,海水也就變得越來越咸。當(dāng)然,這是一個極為緩慢的過程,當(dāng)經(jīng)過數(shù)億年甚至更久的歲月,積累的鹽分就相當(dāng)可觀了。
海水顏色之謎
晴朗的夏日,面對煙波浩渺的大海、蔚藍(lán)色的海面,輝映著蔚藍(lán)色的天穹,極目遠(yuǎn)眺,水天一色,極為壯觀。而事實(shí)上,海洋水和普通水并沒兩樣,都是無色透明。為什么看見的海水呈藍(lán)色呢?原來,五顏六色的海水形成的原因是海水對光線的吸收、反射和散射的緣故。人眼能看見的七種可見光,其波長是不同的,它們被海水吸收、反射和散射程度也不相同。其中波長較長的紅光、橙光、黃光,穿透能力較強(qiáng),最容易被水分子吸引,射入海水后,隨海洋深度的增加逐漸被吸收了。一般來說,當(dāng)水深超過100米,這三種波長的光,基本被海水吸收,還能提高海水的溫度。而波長較短的藍(lán)光、紫光和部分綠光穿透能力弱,遇到海水容易發(fā)生反射和散射,這樣海水便呈現(xiàn)藍(lán)色。紫光波長最短,最容易被反射和散射,為什么海水不呈紫色?科學(xué)實(shí)驗證明,人眼對可見光有一定偏見,對紅光雖可見到,但是感受能力較弱,對紫光也只是勉強(qiáng)看到,由于人的眼睛對海水反射的紫色很不敏感,因此往往視而不見,相反地對藍(lán)綠光都比較敏感。這樣,少量的藍(lán)綠光就會使海水中呈現(xiàn)湛藍(lán)或碧綠的顏色。
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