對(duì)直布羅陀海峽密度流表述的兩點(diǎn)追問(wèn)

江蘇省南京六合瓜埠高級(jí)中學(xué)（210000） 王世文

對(duì)直布羅陀海峽密度流表述的兩點(diǎn)追問(wèn)

江蘇省南京六合瓜埠高級(jí)中學(xué)（210000） 王世文

人教版海洋地理2007年1月第二版第32頁(yè)，案例（1）直布羅陀海峽密度流的成因：地中海海域受氣候影響，海水蒸發(fā)旺盛，周圍又沒有大河注入，因此海水鹽度高、密度大。高密度海水下沉，從底部向西經(jīng)直布羅陀海峽流向大西洋。與地中海相鄰的大西洋海水鹽度比地中海的密度小，水面比地中海高。這樣，大西洋表層海水經(jīng)直布羅陀海峽流入地中海，補(bǔ)充地中海海水的缺失。

從直面羅陀海峽口到地中海的海水鹽度、溫度剖面（由西向東）圖注：圖內(nèi)的箭頭表示海水運(yùn)動(dòng)的主要方向。

該處教材有兩個(gè)疑問(wèn)值得研究：

問(wèn)題一：直布羅陀海峽表層流和底層都屬于密度流嗎？

為了說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，我們可以從該處洋流形成原因進(jìn)行分析：

首先從上面分析不難看出，形成底層流的直接原因是地中海和大西洋海水的密度差異，毫無(wú)疑問(wèn)屬于密度流。形成表層流的直接原因是兩者水位差異，所以應(yīng)屬于補(bǔ)償流。盡管底層流是形成水位差異原因之一，但不是形成表層流的直接原因，不能作為劃分依據(jù)。就像秘魯附近海域上升流是由于離岸風(fēng)吹拂，造成水位差異而形成的，我們只能認(rèn)為它是補(bǔ)償流而不認(rèn)為它是風(fēng)海流一樣。其次，即便沒有底層流存在，地中海水位一樣會(huì)低于大西洋，表層流照樣存在。第三，密度流都是由密度高的海區(qū)向密度低的海區(qū)，表層流恰恰相反?；\統(tǒng)地把該處洋流都?xì)w類于密度流是不科學(xué)的。

問(wèn)題二：圖形系統(tǒng)和文字系統(tǒng)關(guān)于底層流說(shuō)法不一，哪個(gè)更科學(xué)？

文字系統(tǒng)認(rèn)為，底層流是由于地中海高密度海水下沉從底部向西經(jīng)直布羅陀海峽流向大西洋而形成的。圖像系統(tǒng)箭頭表明在地中海沒有下沉過(guò)程，反倒是流出直布羅陀海峽以后在大西洋才下沉，這兩種說(shuō)法哪個(gè)科學(xué)？

為了解開該疑團(tuán)，我們不妨建構(gòu)模型用力學(xué)原理加以分析研究。先假定地中海和大西洋只存在密度差異，沒有水位差異，如圖：

由于海水溫度、鹽度等差異會(huì)造成海水密度差異,地中海海水密度大于大西洋ρA<ρB，而且海平面處于水平狀態(tài)，則對(duì)于任意深度H 的壓強(qiáng)分別為：

隨著深度H增加△P越大，在壓強(qiáng)的作用下海水由B流向A，深度越大流速越快。在這種情況下沒有表層流和底層流之分，無(wú)論在地中海還是在大西洋都沒有海水下沉運(yùn)動(dòng)過(guò)程。

實(shí)際上，直布羅陀海峽兩側(cè)既有密度差異：地中海海水密度高于大西洋ρA<ρB，也有水位差：大西洋水位高于地中海（如圖）。

位于大西洋的A處和位于地中海的B在H深度的壓強(qiáng)分別為：

當(dāng)深度為H0時(shí)，PA=PB。當(dāng)H< H0時(shí)，PA>PB，海水由大西洋流入地中海，深度越淺△P= PA-PB越大，流速越快。當(dāng)H> H0時(shí)，PA

圖中是理想狀態(tài)，是物理學(xué)在理想狀態(tài)下的模型，和直布羅陀海峽洋流及海水鹽度分布以及洋流情況大體一致。實(shí)際情況還要復(fù)雜一些，比如表層流和底層流沒有明顯的分界，隨著風(fēng)向、鹽度等因素變化，洋流是不斷變化的。

從上面分析可以看出，圖像系統(tǒng)更為合理。

教材修改建議：鑒于上面的分析，可以對(duì)教材做適當(dāng)修改。直布羅陀海峽洋流的成因：地中海海域受氣候影響，海水蒸發(fā)旺盛，周圍無(wú)大河注入，因此海水鹽度高、密度大。在壓強(qiáng)的作用下，從底部向西經(jīng)直布羅陀海峽流向大西洋，形成底層密度流，深度越大流速越快，進(jìn)入大西洋以后由于密度大形成下沉運(yùn)動(dòng)過(guò)程。與地中海相鄰的大西洋海水水面比地中海高，這樣，大西洋表層海水經(jīng)直布羅陀海峽流入地中海，補(bǔ)充地中海海水的缺失，形成表層補(bǔ)償流，深度越淺流速越快。

恒星氣體云中首次發(fā)現(xiàn)糖分子：或暗示生命存在

新浪環(huán)球地理訊 北京時(shí)間8月31日消息，據(jù)美國(guó)國(guó)家地理網(wǎng)站報(bào)道，天文學(xué)家們近期取得了一項(xiàng)“甜蜜”的發(fā)現(xiàn)，他們發(fā)現(xiàn)在一顆距離地球約400光年遠(yuǎn)的恒星周圍的氣體云中存在單個(gè)的糖分子，這一發(fā)現(xiàn)提供了在另一顆行星上存在生命的一種可能性。

當(dāng)然這一發(fā)現(xiàn)并非就直接說(shuō)明了生命已經(jīng)在宇宙其它區(qū)域出現(xiàn)，它只是證明了這樣的可能性是完全存在的。這一發(fā)現(xiàn)顯示，作為構(gòu)建生命的基本成分之一，這類富碳分子甚至可以在行星本身誕生之前便存在于氣體云中。

當(dāng)然這里的糖并非是說(shuō)我們平常所食用的白砂糖，科學(xué)家們只是用這個(gè)名詞來(lái)粗略地指代一種被稱作“碳水化合物”的有機(jī)分子，其主要成分是碳，氫和氧。該項(xiàng)研究的首席科學(xué)家，丹麥哥本哈根大學(xué)天文學(xué)家詹斯?約根森(Jes J?rgensen)表示，此次他們小組探測(cè)到的是乙醇醛，這是最小的糖分子。

地球上同樣存在乙醇醛，一般是以白色無(wú)味的粉末狀出現(xiàn)。盡管它的用途并非食用，但是科學(xué)家們認(rèn)為它非常重要，因?yàn)檫@種物質(zhì)在形成核糖核酸(RNA)的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中起著非常關(guān)鍵性的作用，而RNA則是在所有生命體細(xì)胞中起到關(guān)鍵性作用的重要生物分子結(jié)構(gòu)體。

到目前為止還尚不清楚為何在空間中會(huì)存在乙醇醛，不過(guò)據(jù)約根森表示，觀察已經(jīng)顯示它們形成并依附于溫度低密度大的恒星際分子云中那些并外層冰殼覆蓋的塵埃顆粒表面。

摘自2012年09月03日《新浪環(huán)球地理》