惊人的破坏力
内波具有极强的隐蔽性。它在海面之下,人们仅凭肉眼根本看不到。因此,即使海面波平如镜,海内却可能波涛汹涌。“福雷姆”号就是在水下遇上了内波。强大的波阻力自然会将它死死“黏”住,动弹不得。直到强风吹来,风帆的张力克服了内波阻力,帆船才能继续前进。水手们看不见内波,只能认为是“魔鬼的死水”在作祟。
内波还具有极强的随机性,其波高、波长、周期和能量范围都很大,目前观测到的世界上最大的内波波高已达百米。有比较才会知道这有多么可怕:世界上破坏程度最惨重的智利大地震海啸,波高只有25米,仅为最大内波波高的1/4。由此即可见内波的破坏力之大。万幸的是,水面船舰受上层海水和大气的约束,即使碰上很高的内波也往往不会有灭顶之灾。但潜水艇可就没有那么幸运了,如果完全误入其中,巨大的内波能足以把其撕碎。
1963年,美国海军的核潜艇“大鲨鱼”号在马萨诸塞州海岸外350千米处沉没,艇上129名船员全部遇难。事后经过对沉入海底、变成碎片的残骸分析判断,潜艇失事的原因是在水中航渡时,遇到了强烈的内波,内波峰高谷深,垂直作用也很大,内波中大振幅的内孤立波或内孤立子的巨大垂直剪切力将潜艇拖拽至海底,潜艇承受不了超极限压力而被压碎。这就是强大内波垂直力作用的后果。
在1999年的夏威夷国际内波研讨会上,还有科学家讨论这起发生在30多年前的惨案。但直到2006年,美国迈阿密大学的研究人员才得到海面下30米以内内波的卫星合成孔径雷达(SAR)图像。内波的真面目才真正呈现出来。这意味着尽管内波破坏力惊人,但人类掌握甚至驾驭内波的日子已经不远了。
峡湾量的大旋涡
著名的“科幻小说之父”、法国作家儒勒·凡尔纳1870年在《海底两万里》末尾写道:“佛罗埃岛和罗弗敦岛之间汹涌澎湃的水流以雷霆万钧之势猛冲过来,扭成了一股股任何船只都无法走脱的猛流,滔滔巨浪从四面八方涌来,形成了这个被恰如其分地称为‘大洋的肚脐’的大旋涡。”这一段文字如实地描绘出挪威西海岸惊天动地的大旋涡。
其实早在凡尔纳之前的40多年,美国作家爱伦·坡就在《奇遇记》中对此作了极生动的描述,让这个名为麦尔斯特伦的大旋涡“恶”名昭著。
区别于海啸、海底地震和火山爆发所形成的“随机性”大旋涡,这是地球上最大最令人惊骇的“永驻性”大旋涡。
麦尔斯特伦大旋涡位于长约1.8千米、深约90米的萨特水道中,最狭窄处仅137米。挪威海域属半日潮,每天潮水两涨两落。每次潮涨潮落时,7500万立方米海水以雷霆万钧之势高速进出狭窄的水道,分成几股互相冲撞、纠缠、回旋,形成了这个直径10余米的大旋涡。大旋涡像个喇叭,一面凄凄厉厉呼啸着,一面高速往涡心旋转着,景象万分凶险骇人。黑黝黝的涡心深不可测,好像直通地心似的。任何不幸靠近的船只、盘旋其上贪食鱼虾的海鸟顷刻之间便被卷进没了踪影。连临近涡心的各种鱼儿也惊恐得四散蹦跳。












