|
% G1 {/ n" z! q( f
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。 9 r1 J H) u. J
这到底是咋回事?
" s0 _) L8 [- o) ^, H0 c2 g m 马里亚纳海沟正在吞入海水 ' O% r2 c7 q: A- Y4 f& t
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?
& c% q* I1 W; V+ Y7 e9 | T* p5 c 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。
" k* D7 L( E0 Q+ H K6 s
* r" D& z' `3 ]7 Z9 m2 F 3 n3 e8 z8 ^% p5 z
* L6 A! E/ Z$ [$ t, T
2 m7 h* G( w* ?3 `1 z
- t2 w: c) J$ V+ J5 E
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?
, R) _& U6 g e- A5 p! y 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。
* G2 D; a9 @, ^: S1 f5 k 4 v3 u% t( e1 G- n! M1 M( @5 s
) v/ u7 j$ z4 [ D) \0 u- Z6 }
" M1 ^3 D- v/ t& \
2 C- t- {- X. p. \
! A& A7 r9 c' \1 Q" z- u 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。 9 {$ e6 B" a$ `/ M+ S. j
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? 1 D2 U" \9 K( c0 z
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。
" K2 f( s' w# ^% m; ~2 W( D f / j& g9 ^8 H0 c' \
" G$ p* K- h; p ) p5 o; `2 J0 w% c6 F: W& ^$ G8 o
( E+ P, c' V* x- |# x- Y# Q
/ L6 _% Y: ?7 t, w 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。
; I- E: i! f0 }! v( A6 [# N" W; d 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。
1 x( o6 `. e4 M; x" v
9 m# v2 q9 ?5 C* R& F/ l
3 Q, Y1 _* i2 O3 o1 m4 k4 N
9 ]1 W# X# [+ z% L ( W! A3 u! d7 e/ z4 l
! H1 u- s6 ]$ q: R u! }
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? ! v4 y! b' j; R g' m, S
9 q8 J7 B7 R. Z; P1 ^2 E* \( C" L
[4 f; u6 P% ~9 U/ d E
* s+ i% B3 ?6 D& _; b& o8 P : q$ W8 n$ b. \8 `* \$ [4 a8 ?
& e1 O! a$ X3 C, g7 O
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。 8 [2 f. y9 ~' n' L J f. ^3 q
5 g) I) \# S) g; ?9 M ! m/ o* F) o" {0 }- `+ P5 y
6 i: M5 h7 V0 p* N p8 t
9 d" M6 m" r/ l+ C: e & W; b2 _/ ^# _5 Q2 a. i0 h
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?
; y) l; i8 t2 e0 p. B7 X0 |6 K 地球水循环 , V1 L( B- O! o3 L# D
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。 2 f$ T6 r7 G6 u6 _9 p
% I6 i% i% x) C' ]
# q" x- s% G. z
% D4 G" ^3 I- C; t# q& @# N- H
1 L* R! |) S) W7 k- ~1 d* b, e ! { S9 v* q; k4 a' ?( D* o3 i2 ?
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。
$ j6 D. Q) Q/ d1 K L% `4 f, I' {, a ( m+ T, k4 O- M
: o Z! ^" v3 ~5 p& m0 _# e8 ?
|' E/ c2 r. i. Z7 ^) X* a. G1 G
, F0 H. k+ {8 j4 v
* p4 |# t- `% y6 d, E3 u 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。
7 |/ s0 F- R2 P* E% b$ |
' ~1 I9 d1 ]' y" [6 m! T, d 8 {. ?8 F; b9 A7 U) F
* d: H- A7 x0 j+ v, m6 R ; M, Y3 ~" b/ r9 E
8 C/ Y, n2 `4 R! E) m6 a: B! _& I! a# q7 i; x) n
! t5 @, r5 f1 h$ K" u
. H* s" f( N; j6 x# K$ a! f
% A3 Q7 a" s) R- }
' o' t$ L6 v# h0 z j' U |