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世界上最孤獨的地方:尼莫點 就是一片“海洋沙漠”,海水頂託&海水倒灌

海洋為人類的生存和發展提供了豐富資源,是重要的國際貿易通道,對全球氣候和生態環境具有重要調節作用。

一個國家的領海是國土的重要組成部分。領海的生態環境質量退化是一個國家土地退化的重要表現形式,但隨著海洋開發的深入,人類活動對海洋環境的汙染加劇,也就是說海洋也存在著類似的荒漠化,那麼什麼是海洋沙漠化呢?下面就一起來了解一下吧。

提起寸草不生、荒無人煙等詞彙,人們會馬上想起乾旱缺水的沙漠。不過科學家發現,在海洋中同樣存在一些地方,在那裡,動植物都不見蹤影,可謂是海洋中的“沙漠”地帶。

“海洋沙漠化”的學術概念是指由於漏油在海面擴充套件成油膜,抑制海水的蒸發,阻礙潛熱的轉移,從而引起海水溫度和海面氣溫的上升;同時,由於水分蒸發受阻,海面上的空氣變得乾燥,失去對氣候的調節作用,類似於沙漠氣候的特徵,因此被人們稱之為“海洋沙漠化效應”。

後來,這個概念得以擴充套件,由於缺乏營養物質,海洋生物圈發生變化、海洋生物逐漸減少以致稀少,海洋中出現類似沙漠“不毛之地”的現象也被稱作“海洋沙漠化”。

● 海洋沙漠 ●

在熱帶南太平洋地區,大約有一半的地方,其面積比整個歐洲的面積還要大,由於缺乏營養鹽而導致海洋中的浮游植物無法生存,使這裡成為不毛之地,從而被稱為海洋中的“沙漠”。海洋沙漠被稱為海洋低氧區、海洋缺氧區,或者海洋死亡區。

海洋中也不是到處都有大量的魚類分佈的,一般來說海洋生物豐富的區域,都是擁有比較多浮游生物(包括浮游植物和浮游動物)的海域,而浮游生物的多少,主要取決於海水中營養物質的多少。

海水中營養物質的來源主要有兩方面,分別是海底的淤泥和入海徑流,所以全球沿海地區的大陸架海區,通常擁有較多的營養物質,魚類等海洋生物也較為豐富。

如果透過寒暖流交匯或者上升性寒流,把海底的淤泥上泛,通常可以增加表層海水的營養物質。

而在廣闊的大洋中部地區,由於遠離陸地缺少地表徑流帶來的營養物質,同時海水深度較深,海底營養物質難以上泛,通常表層海水中營養物質十分稀少,導致浮游生物也很少,魚類等海洋生物也少,真所謂“水至清則無魚”,就像是海洋中的沙漠。科學研究發現在1997年至2007年的十年時間內,太平洋和大西洋的海洋沙漠面積擴大了15%,擴大的面積約為660萬平方千米。圖片      迄今為止,海洋生物稀少區仍在不斷增加。而全球氣候變暖造成的環流淺水變暖可能是造成“海洋沙漠”面積不斷擴大的原因。

在熱帶南太平洋地區,大約有一半的面積(比整個歐洲的面積還要大)成為了海洋之中的不毛之地,也就是海洋沙漠。造成這種現象的原因,據研究和“全球變暖”有關係,由於地處熱帶的大洋海區,本身表層水溫很高,而冷海水位於大洋底部,冷暖海水對流十分困難,難以把海底的營養物質上泛。全球變暖導致了表層海水的溫度更高,也就更加抑制了海水的對流運動,導致營養物質更少,也就擴大了海洋沙漠的面積。譚老師地理工作室綜合整理

開展研究的科學家們表示,雖然9年的研究時間並不長,有關這方面的問題還有待進一步的長期研究,但因人類行為造成的氣候變化與“海洋沙漠化”問題脫不了干係。

海洋沙漠化,可使海洋水生生物因為得不到氧氣而大量死亡,使沿岸地區地區氣候變得更加炎熱乾燥,乾旱面積將會擴大。

2006年,聯合國環境規劃署(UNEP)在北京召開的大會上釋出了《2006年全球環境展望年鑑》,該報告稱,海洋沙漠數量已經達到了200個,在過去兩年中增長了34%。自從上個世紀70年代以來,海洋沙漠的數量和麵積一直在擴大。

科學家認為,造成海洋“沙漠”面積擴大的原因可能是全球氣候變暖。因為研究早已表明,全球變暖會導致海洋水溫升高,而海水升溫後溶解氧的能力會有所下降。研究證明,這種現象與海水溫度日益升高有密切關係。在0℃的時候,1千克海水可以攜帶大約10毫升的溶解氧,但如果溫度升高到25℃,1千克海水攜帶的溶解氧就減少到4毫升。根據不久前美國研究人員發表的一項研究報告顯示:這種海洋沙漠擴張化同時導致海水錶面溫度平均每年遞增1%,相當於0。02℃~0。04℃。海水升溫還使不同水層屏障現象更加惡化,阻止深度海域的營養物質上升到達海洋表面向生物提供食物。

在赤道太平洋一些海域的海洋表層,水溫常年平均為27攝氏度左右,但由於沒有上升流將深海中含有高營養鹽的海洋底層冷水帶到表層海水,再加上海洋的層化作用,導致表層海水中營養鹽極端缺乏,因此這裡作為海洋食物鏈基礎的浮游生物的數量也極少。全球氣候變暖導致海洋洋流的變化,在許多熱帶海洋區域,海洋層化現象進一步加劇,導致海洋沙漠化的區域進一步加大,這種現象引起各國科學家的極大關注。

由於海洋中缺少氧氣的“死亡區”——魚類和海洋植物的墓地快速增長,正逐漸威脅著地球的健康。受全球變暖影響,海洋沙漠面積正在逐漸擴大,已危及許多海洋生物的生存。如果全球氣溫繼續升高,就可能給海洋生物以及依賴海洋生存的地區的人們帶來“嚴重後果”。隨著海洋沙漠不斷擴大,海洋生物的生存空間減小,許多物種被迫離開深海棲息地前往含氧充足的海域,這意味著它們將不得不為爭奪新的生存空間而展開殘酷的競爭。

● 世界上最孤獨的地方:尼莫點 ●

有一個地方,它是地球表面距離陸地最偏遠的地點,最近的陸塊與此地點相隔2,688千米之遙。這個地點位於南太平洋中央48°52。6′S123°23。6′W之處的海面上,是一處由三座島嶼所圍成的三角區域。叫做尼莫點。這塊是三不靠的區域,是世界上最孤獨的地方。

尼莫點佔地球海洋麵積的10%,由於幾乎沒有生命而被稱為海洋“沙漠”。在拉丁語中“尼莫”的意思是“沒有人”,很好地概括了它的特點。尼莫點正式名稱為海洋難抵極,這個地點孤立於陸域、船舶航線及洋流之外,其所處海域的人類活動及其他生物蹤跡稀少。所以很少有人到達過這裡,陪伴寂寞的只有數萬尺的深海和天空中偶爾墜落的航天器。

尼莫點處在兩個大陸構造板塊的斷層區域,地質活動極為頻繁。並且南太平洋環流剛好全部避開了這個海域,沒有養料供給,海洋微生物的數量比其他海域少了三分之一。

海水頂託

頂託是一種地理現象。指支流水流被幹流高水位所阻,形成的壅水現象。在黃河下游匯入的支流,如沁河、天然文巖渠、金堤河、大清河等,因幹流河床淤高,遇黃河漲水,支流來水就受到頂託。海水漲潮或河、湖水位增高,擋住流入的河水,使不易下洩。

海水頂託指河流水位低,被海水的高水位所阻,形成的壅水現象。很明顯,海水倒灌使得海水到了陸地上,而海水頂託並沒有。

常見發生區域

海水頂託

海水頂託示意圖☝

在河流入海口地勢低平地區,由於河水水位與海水水位差異小,加上密度存在差異,河水匯入海水中,不會馬上混合在一起,而是會出現海水在下,河水在上的現象,海水對河水產生頂託作用。比如恆河入海口、湄公河入海口。

干支流頂託

在干支流交匯處,支流匯入幹流時,由於受到幹流的阻擋作用而產生的頂託作用。比如長江大部分支流匯入長江時,長江都有頂託作用。

湖水頂託

湖水頂託示意圖☝

在地勢低平的河流入湖口,湖水會對河水產生頂託作用。同時也存在湖水流出,注入河流時,河流也會對湖水流出產生頂託作用。比如長江與鄱陽湖之間,汛期長江對鄱陽湖的水流流出就產生了明顯的頂託作用。

04 水庫頂託

水庫頂託示意圖☝

在水庫庫尾,也即水庫蓄水的末尾段,也稱回水區,當修建大壩攔截河流時,開始產生回水,回水對上游來水產生頂託作用。

強弱影響因素

地勢起伏

地勢起伏小,地形平坦,水體產生的頂託作用更強。

水位高差

注入水體與被注入水體之間的水位差越小,頂託作用越強。當被注入水體在某些條件出現水位更高的現象時,頂託作用會更強。

匯入角度

支流匯入幹流的夾角越大(越接近垂直匯入),幹流產生的頂託作用越強。

密度差異

被注入水體密度大於注入水體時,被注入水體由於密度大會在下對注入水體產生的頂託作用更強,一般河流注入海洋或者河水注入鹹水湖時容易出現。譚老師地理工作室綜合整理

影響

流速減慢、泥沙淤積

頂託作用的發生會導致水流受阻,發生雍水現象,水體流速減慢,

導致泥沙淤積。泥沙淤積會抬高河床,在入海口或者入湖口地區形成三角洲。

水位抬升

頂託作用導致泥沙淤積,河床抬高,從而會抬高水位,加上水流受阻,產生雍水現象,極易在豐水期引發洪澇災害。、

二、海水倒灌

海水倒灌指的是海水經地表到達陸地;海水入侵,指的是海水經地下到達陸地。

海水倒灌,這是我國沿海地區普遍存在且日趨嚴重的問題。其成因主要取決於地質結構、岩層密度和取水量。地下水的過分開採,也是引發海水倒灌的重要因素。

出現海水倒灌的原因可能是:

1。 地勢低平地區遇到潮汐、巨浪時

2。 地下水的過分開採

3。 中游、上游農業、生產用水多,導致河流下游水量減少,水位下降。

4。 過度採沙,河床下降,導致海水倒灌。

5。 出現有固定時間的天文大潮。

出現海水倒灌的地點:

1。 季風氣候內河流的入海口:夏季河水海水水位相等,冬季,河水水位下降,導致海水倒灌。

2。 喇叭型河口處。(錢塘江大潮)

3。 沿海地區地勢低窪處。

解決措施:

首先,最關鍵的是要嚴控地下水開採量。制定禁止開採區和限制開採區的保護規劃,以恢復地下水的良性迴圈。

其次,要強化節約用水管理,發展節水型工業、農業和服務業。工業用水提倡迴圈利用,農業要加大節水型新技術灌溉設施建設。

再者,要支援截流、截潛和集雨工程,增加地表水蓄水量,增強地下水補給量,讓淡水資源最大程度在內陸消化。

三、頂託與倒灌的區別

(一)海水流向不同

1。 海水倒灌指的是海水經地表到達陸地。

2。 海水頂託是漲潮時,海水水位高於河道出口水位,形成海水往內河倒灌的現象。

(二)發生原因不同1。 海水倒灌的形成原因有地勢低平地區遇到潮汐、巨浪時;地下水的過分開採;中游、上游農業、生產用水多,導致河流下游水量減少,水位下降;過度採沙,河床下降,導致海水倒灌;出現有固定時間的天文大潮。

2。 海水頂託是一種地理現象,河流水位低,被海水的高水位所阻,形成的壅水現象。

(三)危害不同1。 海水倒灌使得陸地上的水混了海水,造成地下水和土壤鹽度升高,危害到當地植物生存,也會給人體健康造成危害。

2。 海水頂託容易引發洪澇災害,或者泥沙沉積、淤積在河道中,使河床抬高,如果海水頂託作用強,致使海水進入河道,沿河上溯,會造成鹹潮,河水和地下水鹽度增加,影響到工農業生產和居民生活。

四、習題連結

黃河是我國第二長河流,由於黃河含沙量高,年輸沙量大,黃河水在入海口附近受流速減慢和海水頂託作用,泥沙大量淤積,形成黃河三角洲。黃河三角洲溼地也伴隨而生,同時也不斷變化。下圖為黃河三角洲溼地分佈圖。

1

)說明海水頂託在黃河三角洲溼地形成過程中的作用。

6

分)

(2)分析未來黃河三角洲溼地面積的變化及其原因。(8分)

【答案】

(1)海水頂託可導致入海河水流速變慢,利於泥沙沉積形成窪地;(3分)導致河水和海水在窪地交匯積水,利於溼地形成。(3分)

(2)變化:溼地面積不斷增大。(2分)

原因:隨著黃河攜帶泥沙向海洋方向不斷沉積,三角洲面積不斷擴大;(3分)三角洲地勢低平,受海水頂託作用,新的窪地不斷積水形成新的溼地。(3分)

釋出於:廣東

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