大海很危险,因为有大浪,船容易翻。
海洋占了地球面积的70%,既平静又暴虐。
通常的情况下大海是平静的,但是只要有风的吹拂,海面上立刻波浪起伏,波浪卷起了浪花,像一个个疯狂的音符,弹奏起最暴虐的乐章。
波浪实际上是穿过水的能量,导致每一个水分子上下起伏。
实际上,波浪中的水根本不会传播。波在海上传播的唯一东西就是能量。
在开阔的海洋中,波浪是能量的运动而不是水的运动,但是在靠近海岸的地方,可以清楚
这是由于波浪受到了海底的干扰,随着海底的抬升,能量需要释放。这种释放一方面通过抬升波浪的高度实现,另外一方面把更多的水体推向岸边,这时候水在运动。
海浪通常按产生的来源来划分,最常见的是表面波,这是由风沿着空气和水交接的界面吹动引起的。当波浪形成以后,风继续吹会产生稳定增加的扰动,导致波浪不断增强增大。
海底的地震或者是山体的滑坡,会让地壳上下起伏引起海水波动,产生一系列非常长的波浪,这被称为海啸。
海啸产生的冲击波比一般的表面波要大而且强烈,当它推进到沿海的时候,会大幅度的抬升,对沿海环境具有极大的破坏性,但是它发生的次数很少。
由风吹拂引起的表面波,是造成海上行驶的轮船倾覆,发生海难的最主要原因。
海洋里的表面波,就是我们通常所说的海浪。海浪的大小和引起海水波动的风的强度有关系。
在南大洋40度和50度之间,海域辽阔,缺乏陆地的阻挡,终年吹着强烈的西风。这一带的海洋风大浪高,被称为咆哮的40度。
这些由西向东的强风气流是三个变量组合的结果:暖空气运动、地球自转、陆地几乎不存在。
赤道附近的暖空气上升并向北极和南极移动,那里的温度要低得多,受太阳加热的程度也更少。
当风向赤道以南移动时受到较冷的风的推动,风开始加速,在地球自转的帮助下,空气向南偏转并变成环绕南极的强风。
而且越往南走,风越强烈,浪越大。
新西兰首都惠灵顿就是位于西风带上,一年有一半时间刮的是7级大风,所以号称风都。
咆哮的40度,是第1批在大航海时代(1571~1862)航行到南大洋的水手命名的,白浪滔天的南大洋让水手们对大自然无比敬畏。
这一时期的特点是欧洲人开始通过海上探索世界以寻找新的贸易路线、财富和知识。探索时代的影响永久性地改变世界,并将地理学转变为今天的现代科学。
英格兰于 1607 年在弗吉尼亚州詹姆斯敦建立了北美第一个永久殖民地。塞缪尔·杜尚普兰于 1608 年建立了魁北克市,荷兰于 1624 年在今天的纽约市建立了一个贸易前哨。
由于商品、香料和贵金属的贸易,欧洲殖民者积累了大量财富。
这种影响一直持续到今天,世界上许多前殖民地仍然被认为是“发展中”世界,而殖民者是第一世界国家,拥有世界上大部分的财富和年收入。
强劲的西风能够帮助船只更快
在那个时代,在海上航行的越快,就意味着财富的积累越快,同时患上败血症的风险也越小,所以船长、水手很愿意在这条航道上航行。
这些强大的风全年持续吹动,平均浪高在7米左右。但是,水手们传说在海洋里有一些特别大的巨浪,可以超过30米。据说,见过这种大浪的水手很少生还。
所以传说一直都是传说,而科学家们很难相信。因为在大海上航行的时候经常会产生幻觉,就像水手们传说曾经看到过巨大的可以用触手把整个船都拉到海底的大章鱼,以及像山一样大的鲸鱼一样。
自 19 世纪以来,海洋学家、气象学家和船舶设计师使用一种称为高斯函数(高斯海况标准线性模型)的统计模型来预测波高。
假设任何给定海中的波高都是紧密分组
根据数学模型计算出来的,海洋里的波浪高度不会超过15米,而且实际上统计也不会超过15米。
当然产生高达30米的波浪是有可能的,但是按照高斯模型出现30米海浪的概率是1万年一遇。
这显然和水手们传说中的超级大浪的发生频率是不一样的。
直到1995年,在挪威西南160公里的北大西洋上,Draupner石油平台上记录了一个超级浪。
该平台是北海天然气管道支持综合平台 ,按照设计能够承受20米高的大浪。
平台上装有最先进的传感器,包括激光测距仪和波浪记录仪。1995年1月1日下午3点,该设备记录到了25.6米高的超级大浪。
因为这个超级大浪已经超出了平台的承受能力,所以平台受到了轻微的损坏。
这个大浪也被称为Draupner浪,至此,科学家们终于相信,以前水手口中传说30米高的巨浪是真的。
欧洲航天局为了调查海洋中的巨浪,专门发射了海洋监测卫星。
2004年在南大西洋的有限区域,经过三周的调查,就发现了超过10个25米以上的大浪。2007年,经过对海洋监测卫星的雷达数据研究,发现海洋中出现超级大浪的频率,远远超过以前数学模型中计算的频率。
科学家们说,波浪在每平方米可以施加一吨到30吨的力量,这取决于波浪的高度。一个25米高的巨浪侧击,就可以掀翻一条3万吨的轮船。
如果巨轮迎头撞上25米高的巨浪,有可能会让船的龙骨折断。
在中世纪的大航海时代,那些木质的帆船遇上这样的超级浪,没有生还的可能性。
但是科学家们仍然不明白,波浪是如何叠加形成如此高的巨浪的。
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