【地理探究】什么是“海中断崖”？“水色锋”又是什么？

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1.海水的密度是怎样的？

海水的密度是海水的一个重要物理特征。

在低纬度海区，由于表层海水温度高，海水密度相对较低。从海面到一定深度，受海水运动的影响，海水混合良好，因此海水温度和密度的变化不大。

随着深度的增加，海水密度迅速增大，出现密度跃层。

但到一定深度之下，海水密度基本不变。在高纬度海区，海水密度在垂向上的变化很小。

经常出海航行的人都知道，轮船的"吃水"(船体在水面以下的深度)在不同海区是不都一样的，这主要取决于海水的浮力，也就是说与海水的密度有关。密度大，海水的浮力就大。

2.什么是海中断崖？

正常情况下，上层海水密度低，随水深增加，密度不断变大，呈正梯度变化。

但有些地方海水垂直密度呈负梯度变化，上层密度大，下层密度小，就像水在上，油在下，就形成了液体断崖，俗称“海中断崖”。

3.海中断崖有何影响？

潜艇正常潜航时，浮力重力相等。突然由高密度海水进入低密度海水，浮力迅速减小，潜艇快速下沉，就面临巨大危险。另外，高密度海水在上，低密度海水在下，本身就在脆弱的平衡状态中。一旦平衡打破，高密度海水往下流，由此形成的局部水流裹挟着潜艇下沉，极难应对。

二战以来各国海军出现过数次海中断崖的失事。

美国长尾鲨号核潜艇就是一个例子，这艘潜艇的排水量超过4000吨，装载有22枚核弹，在上个世纪60年代的造价就高达5000万美元，潜深能够达到400米，但是却在1963年的深潜实验中遭遇海底断崖，瞬间掉入水深达到2600米的海底，远远超过了潜艇的最大潜深，强大的水压将潜艇压爆，潜艇断成6截，小碎片更是散落在数万平方米的海底，艇上的129人也全部遇难，22枚核弹也不知所踪。

以上视频显示的是

密西西比河和墨西哥湾海的相遇处

蓝绿分明 看似要结合在一起

实际上它们永远都融合不了

为什么会出现这么明显的分界线？

其实这是一种在颜色、密度明显不同的淡水团和海水团之间形成的叫做水色锋的海洋锋。

为什么颜色不同？

水文学中用来描述海洋、湖泊、河流等水体在现场所呈现的颜色的术语叫“水色”，从浅蓝色到深蓝色到棕色不等。水体的水色主要由三个要素决定：浮游植物叶绿素、无机悬浮物、有机黄色物质。

密西西比河的河水在陆地上经过长途跋涉，水体中裹挟了大量的泥沙和有机质，使得整个水体呈现黄褐色。而墨西哥湾的海水则较为清澈，呈现出漂亮的深蓝色。所以成分的不同造成这两种水体在视觉上的巨大差异。

为什么密度不同？

密西西比河是陆地淡水，密度比墨西哥湾的海水小得多。就算入海时有大量泥沙加持，但是由于流速突降，大部分粗颗粒的泥沙一入海就会发生沉降，真正能跟着河流流向远方的只剩下些悬浮颗粒，这时河水与海水会发生部分混合形成冲淡水，其密度也还是小于海水的。

为什么会形成交界面？

在同种物质之间由于密度差异形成的交界面被称为“锋”。比如，大气学中冷空气和暖空气相遇会形成“锋面”。在海水中也是一样的道理。任何两种性质不同的流动性的物质，气体也好，水体也好，在它们相互接触时，总是密度越相近越容易相互扩散。如果密度相差较大，就会在接触面形成一个狭窄的过渡带。谭老师地理工作室综合整理在海水中就就叫做“海洋锋”。其实在江河入海口的位置，由于淡水和海水之间的密度差异，经常会出现这样的海洋锋面。不只是墨西哥湾有，我国黄河入海口的海水淡水分界线也很明显。

图丨黄河口处“水色锋”，远近深浅各不同

而从更高、更大的视角观察时，你会发现黄河口处的“水色锋”表现极为明显——河海交界处不只是一条线，而是一个深入水中、四围弥散的立体“锋”。在一片较大的区域内，“水色锋”锋形明显，不同区域色彩深浅也不一样。

图丨从上帝视角看黄河口处“水色锋”水下锋形

只要水体之间存在密度差异，都会形成锋面。所以淡水与海水之间、密度不同的淡水与淡水之间、海水与海水之间都会出现锋面。而如果两种水体除了密度不同，还伴随着水色的差异，就会形成这种视觉上更有冲击力的“水色锋”。

阿拉加斯加冰川融化淡水与海水的分界线

泾渭分明——含沙量不同的泾河与渭河交汇形成明显的分界线

黄河出东营，浩浩复汤汤

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