|
* s; U4 q0 X! G2 B# T8 ^7 u) k
地球正在吞噬大量海水,仅仅全球最深的马里亚纳大海沟每百万年吞噬近3000万亿吨海水,每年就是吞噬掉30亿吨海水。
3 z S6 a2 h+ s% d+ C: A+ P: i 这到底是咋回事?
- q8 c) b* I' e! A" I/ l0 U3 i7 @ 马里亚纳海沟正在吞入海水
5 K: n9 b" @3 C5 r) o$ |5 E6 }5 d 2012年,华盛顿大学圣路易斯分校的地球与行星科学教授维恩斯(Doug Wiens)以及他的团队发表了一篇论文,他们通过海底地震仪和水听器研究马里亚纳海沟的水下状况,结果他们就发现,马里亚纳海沟正在吞噬大量海水。那究竟是咋回事呢? 9 g, P( t- J4 P2 ?
马里亚纳海沟是已知地球上最深的海沟,全长2550千米,为弧形,平均宽70千米,最大深度为海平面下11,034米,这里多说一句,不同的探测团队,也确实得到不同的深度数值,不过基本上都在水深10900-11100米左右。 - Q- u/ U/ t' p& r
9 s& }+ k- @8 E5 S/ I ) j% X! e" J0 Y$ R* m; l1 i, o% r
% F) H6 R" [$ d- x
2 x! y* W9 [' T! e+ \
- ]3 n; P ^1 c
实际上,马里亚纳大海沟是一个俯冲带形成的。那什么是俯冲带呢?
3 r# B+ z$ _0 K9 F+ m8 ] 这就要从地球自身的结构以及板块运动理论说起。地球表面下面是一层厚厚的岩石层,也被我们称为:地壳。地壳下面是地幔,地面下面就是地核,地核还分两个层次,分别是外核和内核。 - M- Q* j& y+ A I
0 Q' n- `" K# n+ a
3 O, j* |* {9 Y3 B $ }4 ~3 c; j, Q% D% @9 k8 s
7 r9 w1 `! T5 J7 d
# t1 C+ R1 D% R! a! E- Z- L 虽然同样是地壳,地壳也分两种,一种叫做:大陆地壳,一种叫做:大洋地壳。 8 H3 y) c; o: \: |, L' w/ U
其中大陆地壳密度小,比较厚,但却比较轻,而大洋地壳却正好相反,密度相对要大一些,比较薄,同时又比较重。那这会有什么问题呢? $ \) F! B; m; J1 S+ C: ~
要知道地壳下面可是地幔,地幔还分为上地幔和下地幔。而地幔和地壳不同,地幔不是固体,它的温度非常高,同时十分粘稠。于是,在热对流的作用之下,这些地幔实际上会发生流动。地幔的流动会带动着地壳板块的移动。此时,地壳板块之间就有可能相互碰撞或者远离。
& C, d4 Y. U5 L2 {# b9 t, I ; l. C6 @# ?8 P6 `4 B
# D1 E/ e4 u" ~
' ~3 q' G0 G+ C2 \
+ t( a& p( R) C! @4 l$ z0 \0 h
% @) }5 V; O, a 而在马里亚纳海沟两侧,分别是亚欧板块和太平洋板块。当地幔带着两个板块相遇后,由于太平洋板块要更重,但同时更薄,这就使得太平洋板块会向下俯冲。马里亚纳海沟实际上这是这里的俯冲带,也就是两个板块的边界地带,这是因为太平洋板块的俯冲,才有马里亚纳海沟的出现。
* \7 v3 S0 H2 v* C$ U9 S$ i9 f 而在太平洋板块的俯冲过程中,水会在也会跟着太平洋板块划入到地球内部,这就使得马里亚纳海沟不断地吞噬海水。甚至海水还成为了太平洋板块俯冲到亚欧板块的润滑剂,使得这个俯冲的速度变得更快,不仅如此,由于太平洋板块还在不断地扩张,这就使得太平洋板块向亚欧板块俯冲的趋势还在愈演愈烈,这就会使得更多的海水不断涌入到地球内部。 }% [$ H+ h' ?. O
7 s# }. n8 k+ q
& `# u( C9 a! K* T: d9 d
9 S8 Y- Z- J" O
: i! d7 v5 y* `, b
( z, i3 i$ W! M 早期维恩斯的团队就估算了马里亚纳大海沟吞噬海水量,并且预估了一个数值。后来,随着持续地监测,华盛顿大学圣路易斯分校又在《自然》杂志上发表了一篇论文,在这篇论文当中指出,之前的估算少了,根据后来持续的观测,马里亚纳海沟吞噬的海水量要比之前估算的高4倍左右。那这多出来的水是从哪来的呢?
8 x, w, Z9 v6 q" h8 M5 H ; ~; v t! y# l
3 E/ j" j: h# @& Y$ F* l 7 [% s/ J5 g- \* j# }5 _
% G/ E4 v J7 c
2 v% g+ b' n& [7 R) Y/ Z+ Z 这个团队发现,有相当一部分的水在高温和高压的作用下,与板块岩石发生了水化作用,被锁在了岩石的晶格里,随后跟着岩石沉入地幔当中。他们给出了估算的数值,水合岩石延伸到海底以下近32公里。 ' l8 u* O8 [9 \2 Z, z
5 _% `9 U( F/ @# g' ~
8 P2 \* d- Q1 u k
' L5 m% A7 I0 x5 `# L
) N, q9 y. `7 u
# h w. F! ~+ o- q! m 把这些水都计算下来,马里亚纳海沟吞噬掉的水就达到了每百万年3000万亿吨的水平,每年就是30亿吨。那么问题就来了,这么马里亚纳海沟每年吞噬这么多海水,为什么海平面没有降,反而在上升呢?
- e- I3 O- o, a 地球水循环
3 _# i/ s( |; j 这就要说到地球的水循环。一直以来,很多人以为的地球水循环,就是地球表面的水循环。这个看法并没有问题,但不够完整。地球的水循环还有一个内部循环,它和地球表面的水循环共同构成了一个完整的水循环。
3 m( s$ N0 B4 G9 ?
8 L8 h# v7 C( k% K- b
% Z T+ ~2 ^) r8 }
! Y' i( {# S+ Q9 J* n; I
3 J' [) c7 Y5 K8 q% y7 M 7 o u# `6 \6 f
具体来说就是,这些进入到地幔的水并不是就常年堆积在地幔当中,它实际上会随着岩浆进入到火山岩浆中,然后从火山口出来,重新进入到地球的表面的水循环当中,这就使得地球表面的水总体上是没有太大变化的。而科学家也确实在火山口发现了水的存在,证明了这一点。因此,海平面并不会因为马里亚纳海沟吞噬水而下降。
$ D" O( _! A. R4 c
3 I/ }! `) t0 m6 W0 h
5 a' T( f3 h, t1 F2 G( N
( ^2 F8 I+ `! ?: I: }+ q
% [1 g, p; I1 @" B& { ; w6 o' H4 g0 [5 ^* \
对于海平面影响更大的是地球表面冰盖的情况,当冰盖越少,也就是融化得越多,那么海平面就会上升,反之亦然。随着人类现代文明的发展,大气中二氧化碳浓度上升,由于二氧化碳是温室气体,这会使得地球的平均气温上高,极端天气出现的概率增高,更重要的是地球表面的冰盖也会因为温度升高而熔化,这时候海平面就会升高。 / x- X- \" F! T" u$ \( w" E
$ K% G0 m. G0 Y
5 l& L- I i$ J
3 f, k4 r9 V# ~9 ~% x; h2 W& M
5 |9 ]% C: w0 c+ ?" r+ k9 E) ^ 3 U6 I% n9 m, z) C- H4 T
# X) v% W: F: ]& k' L: C2 J
' H& l j- j; q/ ^; B
" D, z9 |! C4 h6 x2 M7 b! D# ~% c5 a8 r( H
3 o6 ` i4 F1 P
|