大海
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大海(英文:seas and oceans; the ocean; the sea 法文:Mer)即海洋。連綿不絕的鹽水水域,分布於地表的巨大盆地中。面積約362,000,000平方公里(140,000,000平方哩),近地球表面積的71%。全球海洋一般被分為數(shù)個(gè)大洋和面積較小的海。三個(gè)主要的大洋為太平洋、大西洋和印度洋(北冰洋被看作是大西洋延伸出去的一部分),大部分以陸地和海底地形線(xiàn)為界。三大洋在環(huán)繞南極大陸的水域即南極海(又稱(chēng)南部海〔Southern Ocean〕)大片相連。傳統(tǒng)上,南極海也被分為三部分,分別隸屬三大洋。將南極海的相應(yīng)部分包含在內(nèi),太平洋、大西洋和印度洋分別占地球海水總面積的46%、24%和20%。重要的邊緣海多分布於北半球,它們部分為大陸或島弧包圍。最大的是北冰洋及其近海、亞洲的地中海(介于澳大利亞與東南亞之間)、加勒比海及其附近水域、地中海(歐洲)、白令海、鄂霍次克海、黃海、東海和日本海。
海洋平均深度約為3.7公里(2.3哩)。從一般深100~00公尺(330~660呎)的大陸棚坡折開(kāi)始,大陸坡一路降為廣闊的深海平原。約有75%的海床深度在3~6公里間,只有約1%的深度更深。最深的水域分布在較窄的海溝中,其中大部分與太平洋島弧有關(guān),目前已知最深的是馬里亞納海溝(Mariana Trench)的11,034公尺。
海床表面多半為疏松沉積物所覆蓋,其下為固結(jié)沉積物和地殼火成巖。雖然海床大部分地區(qū)相當(dāng)平坦,但也有許多類(lèi)似山脈的地形,如海山。所謂的洋中脊就是一個(gè)主要地貌,其主干與支脈延伸至各大洋。海脊的山峰高于深海海床2~3公里,其火山活動(dòng)區(qū)域是形成新的海底玄武巖地殼的地點(diǎn),在海底擴(kuò)張運(yùn)動(dòng)上扮演關(guān)鍵的角色(參閱板塊構(gòu)造學(xué)〔plate tectonics〕)。近來(lái)對(duì)太平洋海脊的研究發(fā)現(xiàn),在形成新地殼的活躍地區(qū),海水會(huì)在玄武巖間循環(huán)流動(dòng),并在高溫下起反應(yīng)而發(fā)生劇烈變化。經(jīng)過(guò)這些熱水交互作用的溶液會(huì)穿過(guò)地殼中的氣孔回到海洋,在某些氣孔測(cè)得的溫度最高達(dá)350℃(660℉)。
若以地質(zhì)年表的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,相較於深海中水分子的平均壽命從數(shù)百至大約1,000年不等,海洋中的一般水循環(huán)可說(shuō)十分迅速。在洋面,風(fēng)壓摩擦上層海水制造出洋流。主要風(fēng)力系統(tǒng)決定主要洋流最初的流向,但流向也會(huì)受到地球自轉(zhuǎn)和地形的影響而改變。北大西洋熱帶及溫帶地區(qū)順時(shí)針?lè)较虻幕匦褪且焕浒尤霝沉鳎鞲鐬沉鳎┑膹?qiáng)西邊界流。其他地區(qū)也有類(lèi)似的回旋洋流生成。在主要海洋的東大陸邊緣附近,表層的海水通常會(huì)被驅(qū)離海岸,而被來(lái)自中等深度、較寒冷而養(yǎng)分較豐富的海水所取代。這些海水向上涌出的海岸地區(qū)往往生態(tài)豐富而盛行漁業(yè)。風(fēng)生海流(Wind-driven circulation)在不同深度上對(duì)海洋都有影響,但大部分中等深度和所有最深海域的海水特性均取決於熱鹽環(huán)流(Thermohaline circulation)。熱鹽環(huán)流肇始於海水在高緯度地區(qū)因冷卻致使密度變大而下沉,一直下沉到某個(gè)水密度相同的深度為止,才開(kāi)始橫向流動(dòng),如此便形成少量溫度和鹽度獨(dú)特的水體;這些水體的混合產(chǎn)生性狀各異的水團(tuán)(Water Mass),充塞在海洋不同區(qū)域的特定深度中。大部分不受表層環(huán)流影響的水流都成片地由南向北或由北向南運(yùn)動(dòng),但也有明顯的例外,如地中海生成的海水就出現(xiàn)在部? 壑今必`度的大西洋地區(qū)。
海洋的許多重要特征皆由海水的溫度和鹽度決定,此外再加上壓力,便決定了海水的密度。海水的熱量主要來(lái)自其表面吸收的太陽(yáng)能,而表面的水溫會(huì)隨緯度不同而有明顯的差異。但表面溫度的分布卻明顯受到表層洋流的熱傳導(dǎo)以及諸如涌升流(Upwelling)等其他區(qū)域性特征之影響。廣闊海洋的溫度從不到-1℃直到28℃(30~82℉)不等。在熱帶及溫帶緯度地區(qū),大洋海水的溫度在溫躍層(位于海水充分混合、深達(dá)100公尺左右的表層之下)下降得最為明顯。深於1公里後的水溫變化緩慢,趨向一般在2℃以下的底層水溫。以總量來(lái)看,約有50%的大洋水溫介於1.3~3.8℃間。海水表層的鹽度──即海水中所含溶鹽的比率──各不相同,主要視當(dāng)?shù)睾K恼舭l(fā)流失量和降雨量之間的對(duì)比而定。大洋的平均鹽度為34.7。有大河注入大量淡水或大量冰山融化的地區(qū),海水鹽度會(huì)略低;蒸發(fā)水量極高的地區(qū),鹽的濃度就會(huì)高一點(diǎn)。
海水含有各式各樣溶解的無(wú)機(jī)物、氣體和有機(jī)物。除了以上溶解成分,它還含有懸浮微粒物質(zhì)(如浮游生物)。除了水之外,最豐富的無(wú)機(jī)成分依序?yàn)槁然铩⑩c、硫酸鹽、鎂、鈣、鉀和重碳酸鹽等。這些主要成分不像許多微量物質(zhì),其濃度各不相同但幾乎和鹽度成固定比例。大洋海水呈微堿性,pH值接近8。地球化學(xué)家認(rèn)為,盡管物質(zhì)不斷進(jìn)出增減,至少過(guò)去6億年來(lái),海水的主要組成特征多少維持一致。
海洋似乎是在地球史的初期形成的。在地球溫度升高、分成3個(gè)主要地帶(地核、地幔、地殼)時(shí),火山作用將大量水蒸氣連同其他過(guò)剩的揮發(fā)性物質(zhì)一起從地球內(nèi)部釋放出來(lái),并帶往熔巖的表面。水蒸氣形成熱云溢出熔巖,隨後凝結(jié)成足夠的水量而形成海洋?! ?/p>
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