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太平洋底部有个大洞!每年吞噬20亿吨海水,海平面为何不降反升?

  大家知道,地球的表面71%都被海水所覆盖,最深的地方即马里亚纳海沟达到了11034米。由于海底的压力非常大,而且越深的地方光线越少,所以人类对于海洋特别是海底世界的认知还很少。而对于海底地形的探测,多是依靠声纳雷达的方法进行小区域的测量。
  在2019年的时候,有科学家曾经发表论文称,在马里亚纳海沟的某处地方,存在着一个巨大的"漏洞",每年有20亿吨左右的海水会被吞噬进去。经初步推测,这个"漏洞"自从形成之后,所吞噬的海水总量达到了惊人的3000万亿吨。近3年来,又有一些科学家发现了地球海洋中存在的其他"巨洞"。作为"吃瓜"群众,我们或许会心生疑问,这些被吞噬的海水都去哪了呢?为什么海水被吞噬后,全球的海平面不降反升呢?
  要想解释这两个疑问,我们不妨先从地球的整体结构谈起。海底"巨洞"的形成过程
  地球在形成之初,还是一个从内到外都非常炙热的球体,表面岩浆翻滚,火山喷发频繁,浓烟密布是当时最为贴切的写照。而在此过程中,一方面由于地球整体呈现的是"熔融"状态,所以组成地球的物质会随着重力的作用不断沉降,那些密度较大的物质就会沉降到更深的内核深处,而密度小的则会"挤压"到地球的上层,最终形成了从内向外分布的地核、下地幔、上地幔和地壳这种圈层的结构。
  另一方面,在热辐射的作用下,地球的热量会逐渐地向宇宙空间散失,而储存在内部的一部分热量,也会通过频繁的火山喷发,通过气体、水蒸气、尘埃等载体被带到外部,逐渐形成了地球的大气层。
  此外,在大气层的保护下,那些从地球内部释放出来的水蒸汽,在大气层不断上升的过程中遇冷凝结而降落,而地表的温度又很高,于是从地球内部源源不断出来的水蒸汽,在地球表面和大气层会反复进行着凝结和蒸发的循环过程,最终随着地球表面温度的冷却,在地球表面形成了原始海洋。
  在海洋形成之后,由于地壳是"漂浮"在上地幔顶部的软流层之上的,在地球自转、地球内部能量积聚和释放等因素的共同作用的影响下,地壳的不同板块之间,会不可避免地发生相互碰撞、挤压或者分裂,挤压作用强烈的地方,会逐渐突出海面而形成陆地;分裂作用强烈的,则会形成海沟以及陆地板块内部的裂谷。这种地球内部一直活跃的地质运动,最终推动形成了地球表面千差万别的地形地貌。
  在海洋底部有的区域,原有地壳受到拉伸作用非常强大时,就会形成巨大、绵长的断裂带,那么在重力作用下,海洋中的水连同大量沉积物,就会顺着断裂带造成的"巨洞"向更深入迁移。因此,只要是在海底呈相互分离作用的不同板块交界处,或者说海洋板块与大陆板块呈现以拉伸作用占据优势的区域,这种海底"巨洞"和海水被吞噬现象是比较普遍的。被吞噬的海水去哪里了呢?
  通过对地球内部结构的了解,我们可以知道,随着深度的增加,地球内部的温度和压力基本上都会持续上升,比如软流层的平均温度可以达到1200摄氏度,而对上下地幔的中间区域时,温度就能达到3000摄氏度左右,压力达100万个大气压,内核就更不用说了,温度和压力会更高。
  大家知道,水在地球上的流动,一方面需要重力的作用,使其能够从高往低流动。另一方面也需要流动的空间,假如被密度比它大的物质阻拦,那么水的流动就会受限,甚至根本穿越不过去。同样,水从海底到地球内部的迁移,也遵循着这样的规律。
  当海水被"巨洞"吞噬后,肯定会沿着巨洞裂缝向深处流动,因为前一阶段路程中,海底地层岩石之间,都会存在着或大或小的裂缝和缝隙。随着下沉的深度越来越高,如果到达软流层,那么由于高温和高压的作用,软流层的物质基本上是由岩浆、高温岩石、固液混合物、水蒸汽以及其他气体物质所组成,可以说非常致密,温度又非常高,因此产生了两种后果。一是水受到密度更大的物质阻挡,就再也不能向前了。另一个就是在高温作用下,水也不能以液态水的形式存在,将转化为水蒸气,与软流层原有的物质组合在一起了。
  从以上的分析,我们可以看出,被吞噬的海水顶多只能到达软流层的上部某个区域,然后转化为水蒸气,或与软流层物质融为一体,或重新上浮重新回到海洋。全球海平面为何不降反升?
  造成这个现象的主要原因,我想主要有以下几个方面:
  在全球水汽循环相对稳定的情况下(即假设直接蒸发和降落回海面的水量是基本平衡的),一个原因是:被吞噬的海水又有相当一部分,重新回到海洋。刚才提到了,一部分吞噬的海水,在到达软流层之前,会有相当一部分会以水蒸汽的形式重新返回。
  第二个原因:那些与软流层融为一体的海水(以水蒸汽形式存在),又会在地质运动的作用下,通过地震或者火山喷发,将水蒸汽带出,最后在全球水汽循环下重新回到海洋。
  第三个原因:由于全球气候变暖,地球南极、北极、格陵兰岛、高山等区域的永久冰川发生了不可逆的融化,融化的淡水全部汇集到海洋,是推动海平面上升的绝对性力量。
  全球海洋的总水量大约有130亿亿吨,每年吞噬的20亿吨海水,占比相当小,而且还有相当一部分重新返回海洋。再加上冰川融化的加持,现在地球的海平面每年持续上升,也就不足为奇了。
  #世界地球日# #2022年世界地球日# #趣味科普#

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