海洋科普:離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?
來(lái)源:SME科技故事
發(fā)布時(shí)間:2021-02-24
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海洋科普:離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

“人類最古老、最強(qiáng)烈的恐懼是對(duì)未知的恐懼?!?/p>

海洋占全球面積的71%,深度超過(guò)6000米的海域僅占海洋面積的1.2%。

然而到目前為止,人類已探索的海底只有5%。

也就是說(shuō),還有95%大海的海底仍是個(gè)謎。

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離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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我們有理由,對(duì)未知的大海產(chǎn)生恐懼的心理。

但事實(shí)上,除了未知海洋生物,海洋中可能還隱藏著許多“隱性殺手”。

海嘯、風(fēng)暴潮等都是老生常談的的海洋災(zāi)害了。

但我們今天就來(lái)談一些鮮為人知,卻分分鐘能要人命的詭異海洋險(xiǎn)象。

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離岸流(Rip current)

夏天來(lái)了,許多人都喜歡去海邊戲水。

但連浪花都沒有幾朵的平靜海灘,卻危機(jī)四伏。

因?yàn)榍娜粺o(wú)聲的離岸流(Rip current),正是海邊埋伏著的隱性殺手。

大約90%的海邊溺水時(shí)間,其實(shí)都是由離岸流引起的。

每年國(guó)內(nèi)外無(wú)數(shù)人死于離岸流溺水,但人們對(duì)離岸流卻知之甚少。

離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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2012年8月,韓國(guó)Haeundae海灘出現(xiàn)巨大的離岸流,直接卷走了數(shù)百人

海浪傳播至岸邊,或吹向海岸的風(fēng),都可能在岸邊形成海水的堆積。

而當(dāng)海水離開海岸時(shí),則可能形成一股射束似的狹窄且強(qiáng)勁的回流。

這也被稱為離岸流、沖擊流或者是裂流。

它會(huì)以垂直或接近垂直于海岸的方向,向外還流去。

離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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離岸流形成示意圖

離岸流的寬度不足10米,但其速度卻極快,流速可達(dá)到每秒2米甚至以上。

一眨眼功夫,它就能將區(qū)域內(nèi)的人與物迅速拖入深水區(qū)。

無(wú)論遇險(xiǎn)者水性的好壞,以這個(gè)速度涌入海中,任誰(shuí)都頂不住。

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離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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2017年廣東陽(yáng)江海陵島發(fā)生8人溺水4人死亡1人失蹤事故,被推斷為遭遇離岸流

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另外,離岸流更恐怖的是它悄然無(wú)聲,難以引起人警惕的特點(diǎn)。

它可以在任何天氣條件,多種類型的海灘上隨時(shí)發(fā)生。

一個(gè)不注意,人可能就會(huì)被洶涌的離岸流拖走。

不過(guò),我們也可以通過(guò)一些小技巧來(lái)判斷或預(yù)測(cè)離岸流的產(chǎn)生。

離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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我國(guó)南方沿海離岸流災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布

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如果持續(xù)觀察到兩邊都是浪花,偏偏中間一塊浪花很少甚至沒有浪花的時(shí)候,就要小心了。

另外,離岸流往往還會(huì)攜帶大量泥沙入海,因此其水色與周圍水色相比會(huì)更偏深色一些。

若是以上兩點(diǎn)都相符,那么此處很可能就存在離岸流,請(qǐng)不要隨意下水。

離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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一個(gè)典型的離岸流,中間無(wú)浪兩邊有浪,中間深色兩邊淺色。

但若你已經(jīng)身處在浪渦里,就不要想著往岸邊的方向游回去了。

此刻,你能做的是向兩側(cè)沿岸方向游離離岸流區(qū)域,再向岸游回。

而這是自救的唯一辦法。

如果仍無(wú)法逃離離岸流區(qū)域,那么我們應(yīng)該順流漂浮,并同時(shí)大喊、揮手向岸邊求助。

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離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

海邊關(guān)于離岸流的警示牌

瘋狗浪(Rogue waves)

對(duì)于離岸流,我們還能用知識(shí)辨別與預(yù)防。

那么接下來(lái)介紹的這種險(xiǎn)象是連天皇老子都難救了。

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大家都知道,海嘯是最強(qiáng)大且致命的自然力量之一。

這是種由地震、火山爆發(fā)、海底滑坡引起的破壞性海浪。

在極端的情況下,海嘯在岸邊掀起的海浪可達(dá)數(shù)十米。

離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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海嘯示意圖,只有進(jìn)入淺水區(qū)和岸邊海浪的才會(huì)變高,而在海洋中海嘯通常不會(huì)超過(guò)一米高

但除了海嘯,大海中可能還存在著另一種同樣強(qiáng)大,卻更難預(yù)測(cè)的恐怖巨浪。

這也就是傳說(shuō)中的瘋狗浪,在英語(yǔ)語(yǔ)境則為流氓浪(Rogue waves),又叫異常波(Freak waves)。

離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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19世紀(jì)初的木版畫神奈川大浪,巨大的海浪卷起3艘漁船,而背景中的富士山則顯得尤為渺小。

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幾個(gè)世紀(jì)以來(lái),水手之間都流傳著一個(gè)傳說(shuō)。

在一望無(wú)際的大海中,就存在著一種神秘巨浪,最高可達(dá)30米。

它就像是一堵巨大水墻,突然出現(xiàn)在海面上,來(lái)無(wú)影去無(wú)蹤卻殺傷力非凡。

與此同時(shí),這種巨浪的底部還會(huì)形成極深的波谷,可以吞噬一切船只。

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離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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1974年一艘游艇失蹤告示

確實(shí),在歷史上總是有許多船只在大海莫名消失。

其中更有一些出了名的超級(jí)巨輪,抗風(fēng)性能極高號(hào)稱“永不沉沒”。

所以人們也猜測(cè),這些回不來(lái)的船只可能是被瘋狗浪攔腰折斷,都葬身大海了。

例如1978年12月12日凌晨3點(diǎn),大西洋中部一艘名為慕尼黑(München)的德國(guó)貨船發(fā)出了求救信號(hào)。

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離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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遇難的德國(guó)貨船慕尼黑(München),它是德國(guó)海軍艦隊(duì)的驕傲,號(hào)稱可以抵御任何惡劣的海上天氣

在廣泛的搜救下,該貨船以及船上的27人均沒了蹤跡,宣告死亡。

不過(guò),一艘救生艇卻在陰差陽(yáng)錯(cuò)中被找到了。

而這搜救生艇身上的痕跡,就讓所有人都大吃一驚。

按理說(shuō),這搜救生艇原本是掛在船身吃水線20米以上的地方,也完全沒有曾放落使用過(guò)的痕跡。

但艇身卻遭到了極強(qiáng)的沖擊,和被巨浪沖擊的效果是一模一樣的。

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離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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然而在當(dāng)時(shí),科學(xué)家們根本不相信會(huì)有如此逆天的巨浪突然出現(xiàn)。

傳說(shuō)中30米的巨浪,說(shuō)出來(lái)就是神話般的存在。

一般來(lái)說(shuō),海洋和氣象學(xué)家會(huì)用一些數(shù)學(xué)模型來(lái)預(yù)測(cè)海浪的高度。

國(guó)際氣象學(xué)委員會(huì)曾根據(jù)英國(guó)人蒲福(Francis Beaufort )擬定了“蒲福風(fēng)級(jí)表”,并沿用至今。

而跟根據(jù)此表,風(fēng)速與風(fēng)壓越高,形成的海浪也就越高越巨大。

但就算是在12級(jí)颶風(fēng)出現(xiàn)的時(shí)候,預(yù)測(cè)的浪高也就只有15米。

離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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浪高達(dá)到20米以上的暴濤已極其罕見,所以在分級(jí)表中根本都沒有列出。

就別說(shuō)30米高的逆天海浪了,這在正常人的認(rèn)知里基本是不存在的。

于是我們還可以看到,現(xiàn)代大型船舶的設(shè)計(jì)撐破天也就是抗12級(jí)的颶風(fēng)和15米高的巨浪。

斥重金打造更高的抗風(fēng)等級(jí),對(duì)普通的船舶來(lái)說(shuō)就沒什么必要了。

離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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經(jīng)歷17級(jí)颶風(fēng),被20米高巨浪拍過(guò)的美國(guó)航母

所以說(shuō),人類也壓根沒把傳說(shuō)中的瘋狗浪當(dāng)回事兒。

只是為了嚴(yán)謹(jǐn)性,科學(xué)家還是根據(jù)對(duì)海浪的特性給出了一些建議。

他們估計(jì),大概30000年才會(huì)出現(xiàn)一次30米高的巨浪。

如果硬要打破砂鍋問到底,科學(xué)家會(huì)將這種“極端海浪”與美人魚或海怪等一起歸為神話傳說(shuō)。

不過(guò),科學(xué)家最后還是被打臉了。

因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在已經(jīng)知道,瘋狗浪絕非神話。

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離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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人類紀(jì)錄的第一個(gè)瘋狗浪,卓普尼巨浪高達(dá)25.9米

經(jīng)過(guò)了幾個(gè)世紀(jì)的探索,1995年人類終于檢測(cè)并紀(jì)錄下了世界上第一個(gè)瘋狗浪。

這也被稱為卓普尼巨浪(Draupner Wave),由挪威的卓普尼海上石油平臺(tái)捕獲。

元旦下午3時(shí)20分,高達(dá)12米的海浪正在沖擊著鉆機(jī)。

當(dāng)時(shí)的工人,都在封閉的室內(nèi)避險(xiǎn)。

盡管沒人親眼看到巨浪,但激光測(cè)距儀卻準(zhǔn)確地紀(jì)錄下了數(shù)據(jù)。

離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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從波谷到波峰,這巨浪居然高達(dá)25.9米。

它的高度,竟是相鄰海浪的兩倍,顯得非常格格不入。

這下證據(jù)確鑿了!瘋狗浪也從令人難以置信的傳說(shuō)變成了現(xiàn)實(shí)。

隨后,科學(xué)家也才展開了更深入的調(diào)查。

而根據(jù)衛(wèi)星測(cè)量,瘋狗浪不僅存在,而且比想象中要頻繁。

2003年做分析時(shí),科學(xué)家從三周內(nèi)30000張衛(wèi)星圖像,就找到了10個(gè)超過(guò)25米高的瘋狗浪。

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離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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墨西哥灣流中出現(xiàn)的瘋狗浪,估計(jì)高度為18.3米

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那么問題來(lái)了,瘋狗浪是怎么開始發(fā)瘋的?

其實(shí)到現(xiàn)在,科學(xué)家對(duì)瘋狗浪的形成機(jī)制,還未有定論。

其中最受認(rèn)可的一個(gè)假說(shuō)認(rèn)為,這是一種波浪的疊加效應(yīng)。

海浪屬于一種波,也存在相長(zhǎng)干涉與相消干涉。

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相長(zhǎng)干涉與相消干涉示意圖

一般來(lái)說(shuō),波浪會(huì)以恒定的頻率和波長(zhǎng)形成。

但因?yàn)轱L(fēng)力大小的變化或其他的原因,波長(zhǎng)和傳播速度都會(huì)略有改變。

如果后面的波浪剛好追上前面的波浪,兩個(gè)不同的波峰就會(huì)重疊在一起,形成一個(gè)更巨大的波浪。

例如,一個(gè)5米波浪剛好與一個(gè)10米的波浪重疊,那么將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)15米的巨浪。

離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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與此同時(shí),兩個(gè)波浪的波谷也會(huì)疊加,變得更加深不見底。

而這種由疊加效應(yīng)產(chǎn)生的巨浪一般都很短暫,只能維持幾分鐘。

盡管我們遇上瘋狗浪的機(jī)會(huì)不大。

但考慮到安全問題,船舶的安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可能就要走出舒適區(qū),作一些較大的改動(dòng)了。

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渦流(whirlpools)

與瘋狗浪類似,在各種海洋冒險(xiǎn)故事中渦流也是主角之一。

渦流,是一種漩渦型的水漩。

另外,渦流又被稱為海洋中的黑洞。

因?yàn)樗鼈兛梢韵裼钪婵臻g的黑洞吸收光一樣,將周圍的水吞噬。

這些巨大的海洋漩渦中心被循環(huán)的水路緊緊包圍,任何陷入其中的東西都難以逃脫。

離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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儒勒·凡爾納《埃德加·坡和他的作品》中一幅插圖呈現(xiàn)出的恐怖渦流

而不同于一些難以預(yù)測(cè)的海洋險(xiǎn)象,海洋渦流會(huì)在特定地點(diǎn)不時(shí)發(fā)生。

例如,1539年古代航海地圖Carta Marina就標(biāo)記了挪威附近的渦流。

長(zhǎng)久以來(lái),許多挪威的傳奇故事都與這個(gè)漩渦有關(guān)。

從前的人認(rèn)為這個(gè)漩渦是在海底燃燒中的硫磺火焰。

離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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1539年古代航海地圖Carta Marina標(biāo)記了挪威附近的渦流

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但在現(xiàn)代,我們知道海洋渦流通常是由潮汐引起的。

由于地轉(zhuǎn)偏向力的原因,南北半球的渦流方向都是有所不同的。

而根據(jù)潮汐的特性,渦流的出現(xiàn)也有一定的規(guī)律。

靠近北極圈的薩特渦流(Saltstraumen),就是地球上最強(qiáng)的渦流之一。

因?yàn)槌毕咳諆蓾q兩落,薩特旋渦也按時(shí)出現(xiàn)四次,在朔望時(shí)水流最強(qiáng),上下弦時(shí)則最弱。

離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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薩特渦流

確實(shí),強(qiáng)大的漩渦也曾殺死過(guò)不少海員。

不過(guò),它們力量往往是被高估,因?yàn)?/strong>絕大多數(shù)書渦流的力量都不是很強(qiáng)大。

在歷史上,幾乎沒有大型船只被吸入渦旋的事故發(fā)生,只有小船只遇害。

2013年,科學(xué)家在南大西洋發(fā)現(xiàn)一個(gè)比城市更大(直徑150公里)的海洋渦流。

離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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這看起來(lái)是不是很恐怖對(duì)不對(duì)?不過(guò),和大家想象中的有些不一樣。

強(qiáng)大的海浪確實(shí)會(huì)讓水手們苦不堪言,船只在該處海域航行時(shí)也得保持高度的警惕。

但這種巨大漩渦,倒不會(huì)夸張到將一切吞沒。

它更像是一座山丘,中心高于四周,海水就像是圍繞著山丘在旋轉(zhuǎn)。

離岸流、瘋狗浪、渦流...這些詭異的海洋現(xiàn)象到底有多恐怖?

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衛(wèi)星監(jiān)測(cè)下,印度洋流的可視化

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當(dāng)時(shí),大家更關(guān)心的是這巨大漩渦會(huì)對(duì)氣候變化產(chǎn)生的影響,亦可能會(huì)令污染物在海洋中擴(kuò)散。

而這個(gè)渦旋會(huì)向下延伸數(shù)百米,藍(lán)色顯示的可能正是一種的浮游植物。

這種植物會(huì)聚集相當(dāng)多的微生物,并發(fā)出顯眼的藍(lán)色。

事實(shí)上,每年春天這個(gè)巨大漩渦都會(huì)在索馬里海岸形成,并持續(xù)大約200天。

只是索馬里海盜的猖獗,讓研究人員無(wú)法接近它做更深入的研究罷了。

*參考資料

陳瑜.遇上“吃”人的離岸流如何自救.科技日?qǐng)?bào).2018.08.08

Cape Cod Curmudgeon.January 1, 1995 Rogue Wave.Today in History.2018.01.01

ED GRABIANOWSKI.How Rogue Waves Work.howstuffworks

Braving Rogue Waves with the Power of Knowledge.kemplon.2016.06.22

Steve.BLUE GLOWING WHIRLPOOL THE SIZE OF A STATE SPOTTED BY NASA SATELLITE.2016

SCIENTISTS TRACK GIANT OCEAN VORTEX FROM SPACE.2019.05.01

B.A. Melzer, T.G. Jensen,A.V. Rydbeck.Evolution of the Great Whirl Using an Altimetry‐Based Eddy Tracking Algorithm.AGU.2019.04.30



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