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一座瀑布深藏在海底
在丹麦海峡深处,就有这样一座海底瀑布。该瀑布水深200米,宽约200千米,总落差有3500米,比陆地上最高的瀑布,安赫尔瀑布,还要高近4倍。
当年海洋学家们,在格陵兰岛沿海的航线上,测量海水速率,发现该地区水流湍急,水流计连续被冲坏。经过一番考察,终于发现了这座海底特大瀑布——丹麦海峡海底瀑布,它每秒水流量高达50亿立方米,相当于亚马孙河入海量的25倍。
而在非洲东部,毛里求斯半岛的海里,也隐藏着一个海底瀑布。从高空俯瞰,海水从四周汇聚在峭壁顶端,坠落到海底,仿佛要把人给吸进去,着实壮观。
那么海底瀑布是怎么形成的呢?这是因为,海洋里的冷暖海水相遇,热洋流上升,冷洋流下降,造成温差海底瀑布。另外,有些海洋海水盐度不一,高盐度海水与低盐度海水形成对流,也会造就海底瀑布。比如直布罗陀海峡瀑布,就是由于海水盐度差异,驱动造成的。
其实,早在100多年前,就有人曾指出海底存在大瀑布,怎奈技术有限,直到20世纪60年代才被证实。
太平洋和大西洋为什么不能融合
当把两种浓度不同的盐溶液倒在同一容器中时,那么浓溶液中的盐类离子就会自发地向稀溶中扩散,直到两者浓度相等为止。所以,盐差能发电,就是利用两种含盐浓度不同的海水化学电位差能,并将其转换为有效电能。
科学家经过周密的计算后发现在17°C时,如果有1摩尔盐类从浓溶液中扩散到稀溶液中去,就会释放出5500焦的能量来。
其基本方式是将不同盐浓度的海水之间的化学电位差能转换成水的势能,再利用水轮机发电,具体主要有渗透压式、蒸汽压式和机械—化学式等,其中渗透压式方案最受重视 将一层半渗透膜放在不同盐度的两种海水之间,通过这个膜会产生一个压力梯度,迫使水从盐度低的一侧通过膜向盐度高的一侧渗透,从而稀释高盐度的水,直到膜两侧水的盐度相等为止。此压力称为渗透压,它与海水的盐浓度及温度有关。
目前提出的渗透压式盐差能转换方法主要有水压塔渗压系统和强力渗压系统两种。 此方法不利用渗透式,吸收阳光到达盐水池塘底部的热量。以淡水和盐水之间的密度差异和自然对流的影响,其中日晒造成的“热对流现象”阻止热上升,而达到吸热和储热的效果。
太阳能盐水池,在理论上也可以用来产生渗透功率,如果从太阳能热蒸发被用来创建一个盐度梯度,在此盐度梯度的势能利用直接使用上述前三种方法之一,如电析方法。
因为在交汇的地方会看到很明显的分界线,海水的颜色是不同的。大西洋的海水相对来说盐度比较高。
由于两大洋海水的盐度、温度及高度不同,造成两者相遇时会产生比较模糊的界线,但融合是时时刻刻都在进行的,根据两种水体盐度、温度、速度、长度等各种情况的不同,融合时间也有所不同,有时甚至需要非常漫长的时间。如果不同水体含有不同的泥沙、藻类等,就会长时间保持比较明显的分界,这只是比较极端的例子。
海水不能融合原因
1、在江河中,我们能看到河流交汇处形成分界线,那是因为,河流的流向与分界线一致,河流变成层流,分界线代表了流线,两侧水流互不干扰,持久生成。
2、高差50公分的原因,是海平面参照坐标系的误差,不是真正的高差。比如:我国的黄海高程系和西方测量出的珠穆朗玛峰的高度是不一致的,一个是8848,一个是8844,差了4米呢。
3、以巴拿马运河为例,如果中间有一道船闸,那么船闸两侧的水位高差50公分,也是正常的。但船闸开放后,水位将平滑过渡。
太平洋与太平洋的海水是可以融合在一起的。观察者所看到的海水交汇处出现泾渭分明的情形是二者尚未充分混合交融的情况。
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