“人類最古老、最強烈的恐懼是對未知的恐懼。”
海洋占全球面積的71%,深度超過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,還有95%大海的海底仍是個謎。
?
?
我們有理由,對未知的大海產(chǎn)生恐懼的心理。
但事實上,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。
但我們今天就來談一些鮮為人知,卻分分鐘能要人命的詭異海洋險象。
?
夏天來了,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,卻危機四伏。
因為悄然無聲的離岸流(Rip current),正是海邊埋伏著的隱性殺手。
大約90%的海邊溺水時間,其實都是由離岸流引起的。
每年國內(nèi)外無數(shù)人死于離岸流溺水,但人們對離岸流卻知之甚少。
?
2012年8月,韓國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,則可能形成一股射束似的狹窄且強勁的回流。
這也被稱為離岸流、沖擊流或者是裂流。
它會以垂直或接近垂直于海岸的方向,向外還流去。
?
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)。
無論遇險者水性的好壞,以這個速度涌入海中,任誰都頂不住。
?
?
2017年廣東陽江海陵島發(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
?
另外,離岸流更恐怖的是它悄然無聲,難以引起人警惕的特點。
它可以在任何天氣條件,多種類型的海灘上隨時發(fā)生。
一個不注意,人可能就會被洶涌的離岸流拖走。
不過,我們也可以通過一些小技巧來判斷或預(yù)測離岸流的產(chǎn)生。
?
我國南方沿海離岸流災(zāi)害風(fēng)險等級分布
?
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候,就要小心了。
另外,離岸流往往還會攜帶大量泥沙入海,因此其水色與周圍水色相比會更偏深色一些。
若是以上兩點都相符,那么此處很可能就存在離岸流,請不要隨意下水。
?
一個典型的離岸流,中間無浪兩邊有浪,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。
如果仍無法逃離離岸流區(qū)域,那么我們應(yīng)該順流漂浮,并同時大喊、揮手向岸邊求助。
?
海邊關(guān)于離岸流的警示牌
對于離岸流,我們還能用知識辨別與預(yù)防。
那么接下來介紹的這種險象是連天皇老子都難救了。
?
大家都知道,海嘯是最強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數(shù)十米。
?
海嘯示意圖,只有進入淺水區(qū)和岸邊海浪的才會變高,而在海洋中海嘯通常不會超過一米高
但除了海嘯,大海中可能還存在著另一種同樣強大,卻更難預(yù)測的恐怖巨浪。
這也就是傳說中的瘋狗浪,在英語語境則為流氓浪(Rogue waves),又叫異常波(Freak waves)。
?
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。
?
幾個世紀(jì)以來,水手之間都流傳著一個傳說。
在一望無際的大海中,就存在著一種神秘巨浪,最高可達30米。
它就像是一堵巨大水墻,突然出現(xiàn)在海面上,來無影去無蹤卻殺傷力非凡。
與此同時,這種巨浪的底部還會形成極深的波谷,可以吞噬一切船只。
?
?
1974年一艘游艇失蹤告示
確實,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巨輪,抗風(fēng)性能極高號稱“永不沉沒”。
所以人們也猜測,這些回不來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,大西洋中部一艘名為慕尼黑(München)的德國貨船發(fā)出了求救信號。
?
?
遇難的德國貨船慕尼黑(München),它是德國海軍艦隊的驕傲,號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,一艘救生艇卻在陰差陽錯中被找到了。
而這搜救生艇身上的痕跡,就讓所有人都大吃一驚。
按理說,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的痕跡。
但艇身卻遭到了極強的沖擊,和被巨浪沖擊的效果是一模一樣的。
?
?
然而在當(dāng)時,科學(xué)家們根本不相信會有如此逆天的巨浪突然出現(xiàn)。
傳說中30米的巨浪,說出來就是神話般的存在。
一般來說,海洋和氣象學(xué)家會用一些數(shù)學(xué)模型來預(yù)測海浪的高度。
國際氣象學(xué)委員會曾根據(jù)英國人蒲福(Francis Beaufort )擬定了“蒲福風(fēng)級表”,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級颶風(fēng)出現(xiàn)的時候,預(yù)測的浪高也就只有15米。
?
浪高達到20米以上的暴濤已極其罕見,所以在分級表中根本都沒有列出。
就別說30米高的逆天海浪了,這在正常人的認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)計撐破天也就是抗12級的颶風(fēng)和15米高的巨浪。
斥重金打造更高的抗風(fēng)等級,對普通的船舶來說就沒什么必要了。
?
經(jīng)歷17級颶風(fēng),被20米高巨浪拍過的美國航母
所以說,人類也壓根沒把傳說中的瘋狗浪當(dāng)回事兒。
只是為了嚴(yán)謹(jǐn)性,科學(xué)家還是根據(jù)對海浪的特性給出了一些建議。
他們估計,大概30000年才會出現(xiàn)一次30米高的巨浪。
如果硬要打破砂鍋問到底,科學(xué)家會將這種“極端海浪”與美人魚或海怪等一起歸為神話傳說。
不過,科學(xué)家最后還是被打臉了。
因為我們現(xiàn)在已經(jīng)知道,瘋狗浪絕非神話。
?
?
人類紀(jì)錄的第一個瘋狗浪,卓普尼巨浪高達25.9米
經(jīng)過了幾個世紀(jì)的探索,1995年人類終于檢測并紀(jì)錄下了世界上第一個瘋狗浪。
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捕獲。
元旦下午3時20分,高達12米的海浪正在沖擊著鉆機。
當(dāng)時的工人,都在封閉的室內(nèi)避險。
盡管沒人親眼看到巨浪,但激光測距儀卻準(zhǔn)確地紀(jì)錄下了數(shù)據(jù)。
?
從波谷到波峰,這巨浪居然高達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變成了現(xiàn)實。
隨后,科學(xué)家也才展開了更深入的調(diào)查。
而根據(jù)衛(wèi)星測量,瘋狗浪不僅存在,而且比想象中要頻繁。
2003年做分析時,科學(xué)家從三周內(nèi)30000張衛(wèi)星圖像,就找到了10個超過25米高的瘋狗浪。
?
?
墨西哥灣流中出現(xiàn)的瘋狗浪,估計高度為18.3米
?
那么問題來了,瘋狗浪是怎么開始發(fā)瘋的?
其實到現(xiàn)在,科學(xué)家對瘋狗浪的形成機制,還未有定論。
其中最受認可的一個假說認為,這是一種波浪的疊加效應(yīng)。
海浪屬于一種波,也存在相長干涉與相消干涉。
?
相長干涉與相消干涉示意圖
一般來說,波浪會以恒定的頻率和波長形成。
但因為風(fēng)力大小的變化或其他的原因,波長和傳播速度都會略有改變。
如果后面的波浪剛好追上前面的波浪,兩個不同的波峰就會重疊在一起,形成一個更巨大的波浪。
例如,一個5米波浪剛好與一個10米的波浪重疊,那么將會出現(xiàn)一個15米的巨浪。
?
與此同時,兩個波浪的波谷也會疊加,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會不大。
但考慮到安全問題,船舶的安全設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)可能就要走出舒適區(qū),作一些較大的改動了。
?
與瘋狗浪類似,在各種海洋冒險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。
因為它們可以像宇宙空間的黑洞吸收光一樣,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。
?
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)測的海洋險象,海洋渦流會在特定地點不時發(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。
長久以來,許多挪威的傳奇故事都與這個漩渦有關(guān)。
從前的人認為這個漩渦是在海底燃燒中的硫磺火焰。
?
1539年古代航海地圖Carta Marina標(biāo)記了挪威附近的渦流
?
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),就是地球上最強的渦流之一。
因為潮汐每日兩漲兩落,薩特旋渦也按時出現(xiàn)四次,在朔望時水流最強,上下弦時則最弱。
?
薩特渦流
確實,強大的漩渦也曾殺死過不少海員。
不過,它們力量往往是被高估,因為絕大多數(shù)書渦流的力量都不是很強大。
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)一個比城市更大(直徑150公里)的海洋渦流。
?
這看起來是不是很恐怖對不對?不過,和大家想象中的有些不一樣。
強大的海浪確實會讓水手們苦不堪言,船只在該處海域航行時也得保持高度的警惕。
但這種巨大漩渦,倒不會夸張到將一切吞沒。
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)。
?
衛(wèi)星監(jiān)測下,印度洋流的可視化
?
當(dāng)時,大家更關(guān)心的是這巨大漩渦會對氣候變化產(chǎn)生的影響,亦可能會令污染物在海洋中擴散。
而這個渦旋會向下延伸數(shù)百米,藍色顯示的可能正是一種的浮游植物。
這種植物會聚集相當(dāng)多的微生物,并發(fā)出顯眼的藍色。
事實上,每年春天這個巨大漩渦都會在索馬里海岸形成,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.科技日報.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
關(guān)注【深圳科普】微信公眾號,在對話框:
回復(fù)【最新活動】,了解近期科普活動
回復(fù)【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回復(fù)【研學(xué)營】,了解最新科普研學(xué)營
回復(fù)【科普課堂】,了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書籍】,了解最新科普書籍
回復(fù)【團體定制】,了解最新團體定制活動
回復(fù)【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥知識】,學(xué)習(xí)觀鳥相關(guān)科普知識
回復(fù)【博物學(xué)院】,了解更多博物學(xué)院活動詳情
?