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大西洋中脊之谜（第1页）

大西洋中脊之谜

仅次于太平洋的世界第二大洋——大西洋，是古罗马人根据非洲西北部的阿特拉斯山脉命名的。大西洋也是最年轻的海洋，它是由大陆漂移引起美洲大陆与欧洲和非洲大陆分离后而形成的。

虽然现在还没有足够的证据证明，大西洋早在1亿～1．2亿年前就已存在，但大多数科学家都承认，美洲大陆是在近2亿年内随着大陆漂移才开始与欧洲和非洲大陆分离的。分离的中心点位于冰岛北部的某处，所以，这些大陆的边缘如同一把张开的大剪刀的刀刃；分离的中央是大西洋海岭，它是地球上最大的山脉——大西洋中脊的一部分。

大西洋中脊绵亘7万多千米，宽约1500千米。它穿过了所有海盆，大西洋海岭又是大洋中脊中比较典型的部分。它最明显的特点就是高度变化幅度大，从深海平原开始，海岭逐渐升高，形成了崎岖不平和有大断裂的海底山峰，峰巅距水面约1800米，距海底约1000米～3000米，沿海岭中轴，有一条很深的裂谷，谷底比侧峰低约1800米，宽约21千米～48千米，这个裂谷表示出大西洋海底两侧的分裂带。

很早以前，有经验的航海家横渡大西洋时，就感觉到大西洋中部似乎有一条平行于子午线的水下山脊。随着深海测量技术的发展和海洋地质工作者的不断深入探索，人们已经证实了这条巨大的大西洋中脊的存在。

著名的大西洋中脊自北部的冰岛起，至南部的布维岛止，长约15000千米，巍然耸立于洋底，山脉走向也与两岸轮廓一致，呈“s”形，距东西两岸几乎相等，位置居中，“中脊”之名由此而来。

大西洋中脊平均高出海底2000米左右，有的地方高出4000米，部分地方甚至高出海面成为岛屿，如冰岛、亚速尔群岛、圣赫勒拿岛、圣帕维尔岛、阿森岛和特里斯坦一达库尼亚群岛等，并常构成火山岛。像亚速尔群岛、加拿列群岛等都发现有活火山活动，沃兹涅先尼亚群岛和冰岛也是由火山构成的。例如，1957年9月27日，亚速尔群岛的法亚尔岛上的居民发现了一种奇怪的海浪，接着看到水中升起一根巨大的蒸气柱，强烈的震动开始了，震撼着整座岛屿，被称作卡皮利纽斯的水下火山就这样喷发了。这一夜之间，在原来水深50米的地方，由火山喷出物突出海面形成一座山丘，这块新的陆地已高出水面115米。火山喷发口的地壳好像在喘息，致使新形成的岛屿随之上起下落，到第81天，从火山口向海里流出一条条熔岩的火河。

1963年11月14日，在冰岛以南的大西洋中，渔民们发现海面上升起一团团浓烟，接着水中不断抛出石块，10天之后，形成一座长900米、宽650米、高出海面100米的岛屿，这座新岛屿被命名为苏尔特塞岛。这次造岛活动持续一年半之久，到1965年春季才结束。

据调查，仅在与大西洋中脊断裂带相联系的冰岛，就拥有200多座活火山。资料表明，从17世纪至19世纪，亚速尔群岛上至少已观察到7次火山喷发，并多数形成新的岛屿。由于火山喷发而产生的疏松物很难抵御凶猛的海浪冲击，因而人们看到的新岛屿，常常是上部已被珊瑚堆积的平顶海山。

大西洋中脊另一个引人注目的特点，是沿着中脊的轴部，配置纵向的中央裂谷。它把脊岭从中间劈开，像尖刀一样插入洋脊中央。由“无畏”号和“发现”号考察船证实，断裂谷深度在3250米～4000米之间，宽9000米。大裂谷中央完全没有或者只有薄层沉积物，表明这个区域的洋底是由新形成的岩石构成的。曾两次潜入大西洋中脊裂谷的海尔茨勒说：“我的印象是，海底就像一个来回游**并捣毁着的大力士，而且很明显它是一个正在忙着制造地震和火山的可怕的地方。”

科学家通过潜水器的窗孔，看到了一些人类从未见过的景象，如一些洋底基岩就像一个巨大的破鸡蛋，其流出的蛋黄，则像刚流出来就被冷凝似的（一团团岩浆从地球深处被挤上来，当它和极冷的海水接触时，很快就在它的周围凝成一层外壳。后来外壳破了，里面的熔融体就流出来形成这种外观）。

潜水器里的科学家还看到裂谷底面有许多很深的裂隙，见到一块块玻璃状外壳，还有长在熔岩上面的像蘑菇盖般的岩石以及各种奇形怪状的巨大熔岩体。它们有的像一条钢管，有的像一块薄板，有的像绳子或圆锥体，有的像一卷卷棉纱或像被挤出来的牙膏。

1973年8月，“阿基米德”号深海潜水器曾对正在升起的一座“维纳斯”火山进行了探查，对所采的海底岩石样品进行年龄测定，发现其年龄尚不到1万年，这证明它是大裂谷底部最年轻的岩石。这个事实告诉我们，新涌上来的岩浆曾在这个裂谷的正中央形成新的地壳。

1974年，就在上述潜水器观察过的附近，科学家从583米深处的熔岩层中采取岩心样品。有意思的是，在大洋玄武岩基底上的沉积物年代，竟随它距大西洋中脊轴线距离的增加而变老，每一钻探点洋底以下的沉积物年代，又随深度的增加而增加。因此，深海钻探资料明确支持这样的观点，南大西洋洋底自6500万年以来，一直以平均每年4厘米的速度向两侧分离开来。

大西洋中脊裂谷，两边有许多很深的峡谷，这些破裂带成直角切过这条洋脊裂谷。千百万年来，大陆的漂移扩散，就是循着这些横向破裂带移动着。因此，大西洋中脊是现代地壳最活动的地带，那里经常发生岩浆上升、地震和火山活动，水平断裂广布。

它们是怎样生成的呢?科学家们认为，大西洋中脊是新地壳产生地带，洋脊高峰被一个中谷分成两排峰脊，而中谷是地壳张裂的结果，地壳以下的熔融岩浆沿着裂谷上升，凝结成新地壳，这些新地壳不断产生，把老的条带向两旁推移。这样就使得大洋底岩石的年龄离洋脊愈近愈年轻，愈远就愈老。大地磁异常条带在洋脊两侧也呈有规律的排列。但是在大洋中脊两旁海底扩张的速度不一定全部相等，甚至有时一边扩张，另一边相对不动。

现在，虽然再也没有人认为大西洋中脊的形成是“莫名其妙”的了，但关于它的许多问题，特别是大西洋中脊的岩石如何能沿水平方向推移开去，构成新的洋底等一系列带根本性质的问题，仍有许多争论，2l世纪在期待着更有说服力的答案。

可，怕的厄尔尼诺

从20世纪50年代起，特别是70年代后，全球气候变得异常，世界各国灾情迭起。美国夏威夷地区遭受罕见的飓风袭击；秘鲁等地洪水泛滥；非洲大陆出现百年不遇的大旱灾。在这一时期，我国也发生了类似的洪涝、干旱等异常气候，给农业生产和人民生活带来重大损失。

面对大自然给人类造成的种种灾害，人们开始思索。科学家们通过对50年的海洋和气象资料分析发现，全球气候异常与厄尔尼诺现象有密切关系。肖特首先提出，厄尔尼诺是一股沿秘鲁沿岸南下的暖流，可一直侵入到南纬12。以南。它是一种大规模的海洋和大气相互作用的现象。

厄尔尼诺的老家原在太平洋东部赤道海域，那里终年温暖。在某种情况下，该海域赤道逆流中的一部分海水会沿厄瓜多尔海岸南下，穿过赤道，向南流动，这就是厄尔尼诺暖流。早些时候，这股海流并没有像太平洋的黑潮、大西洋的湾流那样引人注目。

然而，在近20年来，历史上不多见的厄尔尼诺现象时有发生。1972年厄尔尼诺现象的出现，给许多沿海国家的经济，特别是渔业生产带来严重损失。相隔10年之后的1982年，厄尔尼诺现象再度发生。这次厄尔尼诺现象的发生，全世界就有1000多人死亡，经济损失达80多亿美元。澳大利亚共损失了近30亿美元，捕鱼王国秘鲁的捕鱼量骤减。我国则出现了南旱北涝的气候，粮食减产几十万吨，连远离太平洋的非洲和欧洲也不同程度地受到它的冲击。

厄尔尼诺现象的不断发生，引起沿海许多国家的重视特别是海洋和气象科学家，都把这一灾害性现象的研究课题放到首卷。在研究的过程中，使科学家最伤脑筋的是，厄尔尼诺暖流是怎样产生的呢?有人认为，它是赤道太平洋信风减弱，热带辐聚向南移动，越过赤道而形成的产物；也有学家说，它是大气压和风系的大幅度移动所致；还有科学家认为，它是由于大气环流减弱的结果等等。

科学家们的研究还发现，东南太平洋上的高压带和北澳大利亚到印度尼西亚低压带之间海平面的气压波动——南方涛动，也与厄尔尼诺现象密切相关。于是，科学家们积极参与厄尔尼诺和南方涛动的研究，试图从中找出它们之间的某种关系。

关于它们之间的成因也有多种说法，有学家认为，前期西太平洋赤道东风带特续增强使西太平洋聚集暖水，造成太平洋西部相对于东太平洋下倾，产生一个回复力；随后东风气流减弱，形成自西向东传播的开尔文波，从而导致东太平洋水温异常增暖的现象。

也有人认为厄尔尼诺和南方涛动是一种短周期的全球变化。在它们发生期间，海气间相互作用，大气对海洋的作用主要表现为风应力效应，而海洋对大气的作用主要表现为热力效应。赤道东太平洋海温增暖可使南方涛动减弱，而后者又可使赤道信风减弱而引起赤道海温增暖。

在探索厄尔尼诺形成机理的过程中，科学家们还发现了这样的巧合：20世纪20年代到50年代，是火山活动的低潮期，也是世界大洋厄尔尼诺现象的次数较少、强度较弱的时期。进入50年代后，世界各地的火山活动进入了活跃期，与此同时，大洋上厄尔尼诺现象次数也相应增多，而且表现十分强烈。根据近百年资料统计，75％左右的厄尔尼诺现象是在强火山爆发后一年半到两年间发生的。这种现象也引起科学家们的特别关注。

到目前为止，人们对这种形迹不定、出现无常的厄尔尼诺现象进行了种种探索，仍然是众说纷纭，难以定论。厄尔尼诺这种海气之间的相互作用和影响又直接扰乱全球的气候。于是，人们认为厄尔尼诺现象是反映大洋海水温度和气候异常变化的重要信息，只有掌握认识了厄尔尼诺海流的产生和发展规律，才有可能弄清全球气候变化规律。

但是，科学家们的良好愿望和目前海洋科技发展有较大的差距。因为在一望无际的大洋里，仅用目前的海洋调查手段所获取的资料，真可以说是寥寥无几，远不能满足海洋研究的需要。由于缺乏热带太平洋较为系统的资料特别是西太平洋方面的资料，加之这股海流有时不见踪影有时又极度活跃，又给调查和研究带来困难。因此，厄尔尼诺的很多问题，便成为20世纪90年代海洋、大气科学的研究热点。

其一，它是如何形成的?那巨大的暖流是从何处来的?它的热源在哪里?过去，科学家们曾提出各种各样假说，有的说是海底火山爆发；有人认为，热源来自地心等等。不管哪种解释，都拿不出令人信服的依据，这是未解谜之一。

其二，太平洋发生厄尔尼诺现象有没有其自身的规律。例如，它发生周期的长短受什么制约；它的发生、生长与消衰以及强度有哪些代表性的信号等等。

其三，无论是厄尔尼诺现象或是反厄尔尼诺现象的发生，都是大洋内暖流的大范围运动，那么，这种暖流的运动和北太平洋发生的顺时针大洋环流，及在南太平洋中发生的逆时针大洋环流是什么关系?特别引起海洋、大气科学家们注意的是，厄尔尼诺与黑潮的大弯曲、摆动有联系吗?

其四，在大洋中发生厄尔尼诺的特点之一是，发生范围大、时间长，这给我们监视、监测带来了极大的困难。如何确定反映厄尔尼诺过程的发生时间、结束时间，以及监测位置等，以达到利用在有限的观测点上的资料来预报厄尔尼诺的目的。

其五，大洋中出现厄尔尼诺现象为什么能影响全球气候?人们能不能通过预测厄尔尼诺现象的发生，来预报异常气候?今天，人们对厄尔尼诺现象的认识比过去深入多了，随着海洋科学技术的发展，特别是卫星遥感技术的应用，人们有理由相信，在今后十年内，将会对厄尔尼诺现象的生成机理有更深刻的认识，从而实现对厄尔尼诺比较准确的预报。