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全球落差最大的瀑布,流速是普通瀑布的上萬倍,是怎麼形成的?

很多人估計都親眼目睹過瀑布,「瀑布」一詞是漢語中對從高處急流而下水的形象稱呼,實際上在地質學中,瀑布叫做「跌水」,表達的是河流水在流經地質斷層、凹陷等區域時,由於重力作用,垂直地從高空中跌落的一種水體自然現象。我國落差最大的瀑布為台灣省的蛟龍瀑布,其落差達到1000米。而我國 大陸著名的黃果樹瀑布,其落差僅為78米。世界上的一些大型瀑布,其落差水平基本上都在幾十米、幾百米,很少有突破1000米的。

台灣省蛟龍瀑布

今天給大家介紹的瀑布,其落差遠遠高於常見的大型瀑布,其落差達到3000米以上,肯定會驚掉你的下巴。

丹麥海峽「白內障瀑布」

在冰島和格陵蘭島之間的丹麥海峽中,就存在著這麼一個特殊的瀑布。之所以說它特殊,是因為它和我們常見的陸地瀑布,在形態上有著非常明顯的差別,這個瀑布是以海面作為起點,然後在海峽的某個區域,在重力作用下,通過一下海洋的斷崖,直接降落到海平面以下,從而形成一個「水下瀑布」。然而,從空間是很難直接觀測到的。

經有關研究人員初步測量,這個「水下瀑布」高度差達到了3505米,這個高度要比陸地上其它的瀑布高出好多倍,是地球人工最高建築-杜拜哈利法塔的4.2倍。同時,再加上周圍有巨量的海水湧入,可以說瀑布的水來源是無窮無盡的,因此「白內障」瀑布的水流量相當巨大,每秒流入的水量達到500萬立方米之多。

每秒500萬立方米的水流量是什麼概念呢,我們列舉幾個例子進行一下對比。我國最大河流長江每秒的徑流量為3.4萬立方米,世界上水量最充沛的河流-亞馬遜河每秒的徑流量為17.5萬立方米;陸地上水流量最大瀑布-瓜伊拉瀑布每秒的流量為1.4萬立方米;而地球上大部分的普通瀑布,每秒的水流量也不過上千立方米,可見丹麥海峽「白內障瀑布」的水流是多麼兇猛。

瓜伊拉瀑布

「水下瀑布」是如何形成的?

早在100年前,就有地理學家指出,在海洋的特定區域內,如果海底地質條件符合相應條件,那麼就有可能在巨大的深度上形成落差極大的海底瀑布。從上世紀60年代以後,隨著各種先進探測儀器的投入使用,人們對海水之下宏觀的瀑布現象才得以進行核實和確認。

丹麥海峽的這個水下瀑布,是科學家們上世紀中後期,在對格陵蘭島附近進行海水流速測量時,無意中發現的。因為當向海水一定深度投放水流計時,在某個區域範圍內,水流計都會因巨大的衝擊力而損壞。當時,測量人員就猜測海面以下勢必存在著流速非常快的「暗流」。

後來,通過進一步的監測,科學家們發現,這個被海水包圍的「水下瀑布」,寬度高達2000多米,從海面以一定高度,垂直向下降落200多米後,然後再順著緩坡繼續順流而下,總的落差達到3505米左右。

科學家們通過大量的監測,認為這個「水下瀑布」的形成原因,主要有兩個方面。一個是海底的地形比較複雜,要有海底巨大山脈或者山脊的存在,為海水的對流和運動提供地形條件。第二個原因,也是最核心的因素,那就是海水上下層的水溫和含鹽量要有明顯的差異。和其它海底峽谷的「水下瀑布」一樣,丹麥海峽的這個瀑布,是由巨大洋流的相互運動所推動形成的。

來自北歐向南流動的冷海水,與艾明格海中的暖海水,在丹麥海峽相遇混合。在此過程中,較冷的海水由於密度較大迅速下沉,而較暖的海水,則被推擠上升到冷水的上方。於是便形成了海水在垂直方向上的運動,特別是冷海水的迅速下降,在到達海底山脊的背部時會大量聚集起來,聚集到一定程度後,則會向四外擴散,繼續與周圍海水進行混合,實現熱量的鹽分的大範圍轉移。

所以,「水下瀑布」的形成,既有與陸地瀑布相同的受重力和地形作用的影響因素,也有不同溫度和鹽度的海水發生湍流作用的因素,由於兩種不同性質的海水流,從外觀上看顏色差異不大,因此如果不藉助專門的儀器,用肉眼是很難發現的。

「水下瀑布」的作用

對於陸地瀑布,除了可供我們觀賞之外,還可以用來發電。而海洋中的「水下瀑布」,作用相對來說要大得多,因為它們的規模普遍宏大,可以傳輸巨量的能量和水資源,這對於維持全球海洋中的鹽分、養分、二氧化碳等的平衡,繼而推動全球氣候穩定具有重要的作用。

另外,當冷水與溫水相混合時,會重新分配營養物質,這對於一些浮游植物、海藻和其它生命體的生長繁殖,也提供了優異條件,因此對於維持海洋生態系統的穩定,提升海洋生物多樣性也發揮著重要的作用。

從嚴格的意義上來說,「水下瀑布」其實只是海水循環流動的傳輸帶而已,它裡面既包含水的下沉,也包括水的上升,是一個循環的過程,這與陸上瀑布有著本質的區域。我們只是在它的傳輸過程中,藉助了高程差這個概念,形象地將其稱為「水下瀑布」。

責任編輯: 王和  來源:優美生態環境保衛者 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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