想像自己从另一个星球来观察地球,便能一窥景致最壮观的「行星之
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行星之流

一九四九年的仲夏,信天翁三号(Albatross III)整整有一个礼拜被困在乔治沙洲的大雾中,只能摸索着前进,而船上的我们则是亲身体验到了强大海流的力量。儘管我们与墨西哥湾流之间的距离至少有一百六十公里以上,隔着一片冰冷的大西洋海水,但是风不断从南方吹来,为乔治沙洲带来墨西哥湾流的温暖气息。暖空气与冰冷的海水结合,产生了永远不会消散的雾。日复一日,信天翁号好似航行在一个圆形的小房间里,房间的墙壁是柔软的灰色帷幔,地板则如玻璃般平滑。

有时海燕像燕子般振翅飞过房间,有如变魔术一样穿墙进出。傍晚的太阳在下山前,犹如淡银色的圆盘,悬挂在船的索具上,雾气飘浮、流光四散,看到眼前的景象,我们不禁想吟咏柯立芝(Coleridge)的诗句。我们可以感受到一股强大的力量,但是却看不到力量的形貌,这股力量显然就在附近,只不过从未现形,这种经验绝对比直接遇上海流更教人印象深刻。

就某方面而言,永恆存在的洋流可说是海洋最壮观的景緻。要研究洋流,首先必须跳脱地球的範围,想像自己是从另一个星球来观察地球的自转,探索风以何种方式有时深深扰乱地球表面,有时又只是轻柔拂过,并且检视太阳及月亮的影响。由于这些宇宙力量都与强大的海流关係密切,因此海流也称为行星流,而在所有形容海流的词语当中,我最喜欢的正是这个称号。

自地球生成至今,海流的路径无疑已改变许多次(例如墨西哥湾流形成已约六千万年之久),我若意欲描述如寒武纪、泥盆纪或侏罗纪时期的海流模式,想法未免太过轻率。不过就人类的短暂历史而言,海洋环流的主要模式不可能有任何重要改变,而海流给人的第一印象就是它们永不改变。这没什幺好惊讶的,原因是在漫长的地球时间里,产生海流的力量并没有显着的变化。海流主要的驱动力来自于风、太阳、地球永远由西向东自转,还有大陆的阻碍,则能对洋流起调整的作用。

在阳光的照射下,海面受热的情况并不平均,海水温度升高后,会膨胀变轻,而冰冷的海水则较重,密度也较高。极区和赤道附近的海水很可能因为这些差异而慢慢混合,赤道地区表层的温热海水往极区移动,极区的海水则是沿着海床潜行,流往赤道。不过这类交换作用并不显着,而且大多会受到更强劲许多的风吹流所阻碍。最恆久不变的风就是信风,从东北和东南方斜向吹往赤道,带领赤道的洋流环绕地球。

地球自转时会产生一股偏向力,影响风、水以及所有移动的物体,包括船只、子弹或是鸟,所以在北半球,物体在移动时会向右偏,在南半球则是向左偏。在这些及其他力量的联合作用之下,洋流呈现漩涡状缓慢地迴旋,在北半球是向右转,也就是依顺时针方向转动,在南半球则是向左转,或说呈现逆时针方向旋转。

墨西哥湾流强劲顺风下,他们却无法前进只能后退

不过也有例外的情况,印度洋就是重要的一例,这片大洋似乎一直都很与众不同。印度洋的洋流受到善变的季风支配,所以流向随着季节而变。在赤道以北的区域,大量的海水可能朝东或朝西流动,流动的方向依盛行的季风而定。在南印度洋,海流的流向是相当典型的逆时针方向,在赤道地区由东向西流,而后沿着非洲海岸向南前进,在西风的吹送下向东抵达澳洲,最后再沿着随季节而变化的路径曲折向北,这时有的海流会流入太平洋,有的则吸纳来自太平洋的海水继续向前。

南冰洋是典型洋流模式的另一个例外,这片海洋只是一条环绕地球的水带。在西风和西南风不断吹拂下,海水朝东方和东北方流动,在接收融冰产生的淡水后,流速变得更快。这并不是个封闭的循环,南冰洋的海水会藉由表层洋流和海底的路径进入邻近海洋,而邻近海洋的海水也会流进南冰洋。

观察大西洋和太平洋的情况,最能了解产生行星流的宇宙力量,是以什幺样的方式在交互作用。或许是因为有很长的一段时间,大西洋上有无数贸易路线交错,所以大西洋的海流对海员来说最为熟悉,而海洋学家对这些海流也研究得最为透彻。在海运盛行的年代,每个水手都很了解强劲的赤道洋流。由于洋流向西的力量强大,所以如果有船只想向南驶入南大西洋,必须先在东南信风带朝东方航行一段距离,否则会完全无法前进。

一五一三年,庞塞德莱昂(Ponce de Leon)率领三艘船舰从卡纳维尔角(Cape Canaveral)往南航向投图加斯(Tortugas),途中他们有时会敌不过墨西哥湾流的强劲水流:「虽然顺风,却无法前进,只能后退」。几年后西班牙的船长学会利用海流,先乘着赤道洋流向西航行,而后顺着墨西哥湾流回返远在海特拉斯角(Cape Hatteras)的家乡,也就是他们航向开阔大西洋的出发点。

约一七六九年时,第一张描绘墨西哥湾流的海图在富兰克林的指挥下绘製完成,当时富兰克林担任殖民地邮政副总监(Deputy Postmaster General of the Colonies)一职。波士顿的关税局抱怨,跟罗德岛的商船相比,来自英格兰的邮船在递送邮包时儘管也是向西横越大西洋,却要多花两个礼拜的时间。富兰克林对此感到很困惑,于是询问南塔基(Nantucket)的船长提摩西.佛尔杰(Timothy Folger),佛尔杰告诉富兰克林这很有可能是真的,原因是罗德岛的船长很了解墨西哥湾流,所以在朝西横越大西洋时,会避开这股海流,但是英国的船长却不知道这些事情。佛尔杰和其他南塔基的捕鲸船船长都很熟悉墨西哥湾流的情况,他在《会刊》中解释这是因为:

富兰克林想:「海图上应该要注明这道海流」,所以就要求佛尔杰帮他标明。然后他们就在一张陈旧的大西洋海图上标出了墨西哥湾流的路径,接着富兰克林把这张海图寄到英格兰的费尔茅斯(Falmouth)给邮船的船长参考,「但却没有得到他们的重视」。这张海图后来在法国印行,美国独立革命后又收入《美国哲学学会会刊》出版。美国哲学学会的编辑为了节省成本,把富兰克林的海图和另一张完全没关係的图刻在同一块印版上,那张图是〈鲱鱼的年度迁徙〉(Annual Migrations of the Herring)这篇文章的插图,该文章作者名为约翰.吉尔平(John Gilpin)。后来历史学者误以为富兰克林之所以知道墨西哥湾流的存在,跟左上角的插图有关係。

受地球自转的影响,墨西哥湾流的海平面高度向右方升高

假如不是受到巴拿马地峡的阻挡,北赤道洋流会直接涌入太平洋,在过去漫长的地质年代里,南、北美洲这两块大陆还是分开的时候,情况必是如此。到了白垩纪晚期,巴拿马的山脉隆起,北赤道洋流因为遇到陆地而转往东北方,再次进入大西洋,形成墨西哥湾流。墨西哥湾流从犹加敦海峡(Yucatan Channel)向东流动,穿过佛罗里达海峡,最后凝聚了惊人的水量。假如跟许多人长久以来的想法一样,把湾流看做是海中的「河流」,那幺这条河的宽度足足有一百五十公里宽,河面到河床的深度可达一公里半,流速将近五公里半,而水量则是密西西比河的好几百倍。

即使到了现代,船只以柴油为动力,南佛罗里达沿岸的运输业者在遇上墨西哥湾流时还是很小心谨慎。不管是哪一天,你只要搭小船到迈阿密南方,就可以看到大型货轮和油轮在驶向南方时,航行轨道似乎极接近佛罗里达群岛。朝陆地的方向看,水中的礁石连接成一道几乎没有中断的墙,坚硬的大珊瑚礁岩矗立在海床上,深棕色的珊瑚就在水面下不到三、四公尺深的地方。往海的方向看就是墨西哥湾流,大船虽然有能力顶着湾流的强劲水流朝南方前进,但这幺做既费时又耗燃料。因此船只会慎选礁岩和湾流之间的航道。

南佛罗里达海岸的湾流之所以拥有强大的能量,很可能是因为在这里,湾流实际上是朝下流的。强劲的东风吹送大量表层海水进入狭窄的犹加敦海峡和墨西哥湾,这两个地方的海平面因而高于大西洋外海的海平面。以佛罗里达州湾岸的雪松群岛(Cedar Keys)为例,当地海平面要比圣奥古斯丁(St. Augustine)地区高了十九公分。此外,湾流本身也有高度不一的情况,质量较轻的海水受到地球自转的影响,朝湾流的右边偏,所以就墨西哥湾流本身而言,海平面的高度实际上是朝右方升高。古巴沿岸海面的高度要比大陆沿海高了大约四十六公分,所以所谓的「海平面」一点都不名副其实。

想像自己从另一个星球来观察地球,便能一窥景致最壮观的「行星之

湾流往北方流动,沿着大陆坡起伏,到达海特拉斯角外后,转朝外海的方向前进。湾流虽然远离陆地的边缘,离去前却已经在陆地上留下到此一游的印记。南大西洋沿岸四个拥有刻蚀美景的海角,也就是卡纳维尔角、恐怖角(Fear)、眺望角(Lookout)及海特拉斯角,显然都是湾流的作品,湾流流过带来威力强大的漩涡,雕塑出海角的奇景。每个海角的尖端处都指向大海,海角之间的沙滩呈现长弧形,可以看出墨西哥湾流的漩涡是以规律方式在这些地方旋绕。

湾流在越过海特拉斯角后离开陆棚区,转往东北方,化为一道细长的海流蜿蜒前进,一路上跟两旁海水都有很明显的区隔。在大濑(Grand Banks)「尾端」的海面上,温暖的靛蓝色湾流遇上来自北极的深绿色冷流,也就是拉布拉多海流,海水界线最是分明。在冬天,这条界线两边温差极大,假如有船只开进墨西哥湾流,有段时间船头处的海水温度会比船尾处的海水温度高二十度,彷彿「冷墙」(cold wall)是实际存在的障碍物,分隔着两个水体。这个地区有着世上数一数二的浓厚雾堤(fog banks),就位在冰冷的拉布拉多海流上方,这片覆盖在海面上的厚重白雾,是大气对于墨西哥湾流入侵冰冷的北方海域所做出的回应。

湾流在流到所谓大濑的「尾端」后,遇到升起的海床,于是转向东方,开始散入许多地形曲折複杂的岬角。或许来自巴芬湾(Baffin Bay)和格陵兰岛的寒流夹带冰块南下,也是湾流转而向东的原因,此外地球自转的偏向力也必定会使海流朝右转。拉布拉多海流本身原本是由北往南流,现在则转往大陆的方向前进。下次你到美国东岸的某些渡假胜地游玩,奇怪当地的海水为什幺会这幺冰时,记得在你和墨西哥湾流之间隔着一道拉布拉多海流。

湾流在越过大西洋后,不再是一道海流,而是分散成数道偏流,主要往三个方向前进:向南进入藻海,向北进入挪威海(Norwegian Sea),在当地形成大大小小的漩涡,向东温暖欧洲的海岸(部分甚至涌入地中海),而后化身为加那利海流,重回赤道洋流的怀抱,结束一次循环。

现在海洋学家在讨论到墨西哥湾流系统时,一般都认为海特拉斯角以东没有一道连续不断的温暖水流,而是「连续好几道交叠的海流,排列的方式有点像屋顶上的木瓦」。这些海流不但「交叠」,而且流幅狭窄、流速极快。科学家很久以前就在大濑东方找到了墨西哥湾流的主支流,现在他们发现这些海流其实发源自大濑以西的遥远地方,而且并非如一般所认为,是墨西哥湾流的支流,而是一道道新生的海流,彼此首尾相接往北流。

海洋学家在对海中环流的动态有更深入的研究之后,惊讶地发现海洋和大气有许多相似之处。研究墨西哥湾流的顶尖学者库伦伯斯.艾瑟林(Columbus Iselin),曾经在说明湾流的分流情形时,用了个很有趣的比喻,他说:「在中纬度地区盛行西风带的高空喷射气流,似乎也有同样的情况,只不过每道喷射气流的规模,都大于墨西哥湾流系统的交叠支流。」

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书籍介绍

本文摘录自《大蓝海洋(生态环保之母瑞秋・卡森出版65週年纪念版)》,柿子文化出版
*透过以上连结购书,《关键评论网》由此所得将全数捐赠儿福联盟。

作者:Rachel L. Carson(瑞秋・卡森)
译者:方淑惠、余佳玲

不论是「2050年海洋塑胶垃圾将比鱼多」的警讯,或被疯传的「海龟鼻孔拉出吸管」YouTube,地球的母亲——海洋,正面临前所未有的危机!然而,在「生态环保之母」瑞秋・卡森的笔下,海洋曾是那幺美丽、神祕,充满着生命的希望,深深感动数百万人!

《大蓝海洋》为瑞秋・卡森的成名着作,被认为是描写海洋及其生态最杰出的文学作品,销售量超过百万,直到现在,相信阅读此书的读者,依旧能被书中大量专业、深刻、生动又优美的海洋知识,以及卡森的视野所大大震撼。

瑞秋・卡森以一种亲密且贴近海洋的述说为起头,接引了无数奇特而有趣的海洋故事,描述海洋如何诞生、生命如何在海洋中生成,以及迷人的海洋世界。在瑞秋・卡森文笔优美生动的文字、敏锐的眼光,以及丰富的想像力之下,一幕幕令人终身难忘的景象跃然纸上,读者彷彿可以亲身体验各种奇特的景象:

刚成形的地球在无止尽的满天阴霾下逐步冷却。火山活动产生的大量喷发物堆积在海床上,形成崇山峻岭和荒凉的峡谷。海面上一只只发光的乌贼,像一盏盏大水银电灯。七十吨重的抹香鲸,在海面下数百公尺深的地方,与十五公尺长的大王乌贼搏斗。蜘蛛利用蛛丝结成降落伞,随风飘流,迁移到其他岛屿。墨西哥湾流上顺风的帆船,竟然无法前进只能后退。在日落时分,从水听器中听见黄花鱼的大合唱。想像自己从另一个星球来观察地球,便能一窥景致最壮观的「行星之

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