第十三集：让海洋学家着迷的美丽洋流

你见过多少种模样的地球呢？我们的卫星在遥远的太空拍摄地球，让我们能够远距离地、整体观看自己的家园。当科学家将一些分析数据，用色彩的方式映射到卫星图上，我们的地球呈现出如同梦幻星空、又像是梵高画作一样的景象。

我很想用我的讲述，来带领你想象出那样的地球美景——赤道上，是层层叠叠的暖红色，地球两极，则是令人感觉凉爽的绿色；彩色的漩涡遍布于整个地球表面，它们把大西洋装点得有些混乱，而太平洋则是一幅壮阔景致。

通过我的描述，你可能已经猜到了，这是地球画卷上的洋流图。

今天，我会给你讲一讲这看起来如此美丽的洋流，背后那些故事。

2017年，一台巨大的涡轮发电实验机被放入日本的口之岛外海，沉到海平面以下20米到50米的水深处，这台被日本新能源开发机构寄予厚望的发电机，在海底成功转动发电，最大发电量达到了30千瓦。

这次新能源实验的成功，得益于流经日本的全球第二大洋流——黑潮。接受采访的技术部长表示，因为黑潮的洋流强度和方向都很稳定，利用洋流发电，在日本会成为比太阳能发电更稳定的实用化技术。日本科学家已经把洋流发电实用化这个目标，明确定在了2020年。

我必须告诉你，这是人类利用洋流的力量，获得电能的首次成功尝试。和人类比起来，利用洋流的力量，为自己的生存服务这件事情，对于红海龟来说，是早已有之的生存策略。

和其它海龟比起来，红海龟是非常缺乏运动细胞的，它的最高游动速度大概只是其它海龟的一半。然而红海龟却是已知的动物王国中，迁徙路径最长的动物。2013年的时候，也是在日本，一名海龟馆的志愿者在海滩上发现了一只戴有金属标识的红海龟，标识的内容是四个字母NOAA，这是美国国家海洋和大气管理局的缩写。经过日美双方的沟通，人们知道了，这是一只在八年前，从墨西哥附近太平洋海域捕获，并在装上标识后重新放回海中的红海龟。人们并不完全清楚，这只红海龟在漫长的八年中，究竟经历过些什么，但是它从最初的墨西哥附近海域下海，到最终的日本海域上岸，这样的距离，的确令人吃惊。

对于红海龟的长途迁徙，科学家们曾经做过许多研究，他们发现，美国东南部海岸的红海龟，在夏天孵化后就会立即奔向大海，进入北大西洋环流，展开一段独自旅行。许多科学家都对这段旅程充满好奇，他们使用了许多方法进行跟踪，比如，把发射机安装在小海龟身上，利用卫星追踪他们的游动路径，最后发现，发生在红海龟身上的这段旅程，无论是时间长度还是空间距离，都称得上是动物世界之最。这些从出生之初就进入大海洋流，在深海中随波逐流的小生命，躲过了许多沿岸海域可能遇到的捕食者，在相对安全的旅程中，会度过它们生命中六到十二年的时光，行程大约有1.2万公里，最终，在洋流的力量下，又回到它们出生的地方。

对于像红海龟这样，许许多多的海洋生物来说，洋流究竟意味着什么，这是一个很大的课题。然而很早以前，应该说，在这还没有成为一个科学课题之前，一些在海面上讨生活的人就已经留意到这个问题，并且利用上了他们所观察到的现象。他们就是从事捕鲸这种古老行业的人。

早在十四世纪，横渡大西洋的航行已经得以普遍实现，捕鲸人就开始冒着风浪行驶很长的距离，追踪鲸鱼群。日积月累的追踪途中，捕鲸人慢慢发现，鲸鱼群似乎总是沿着一条既定的路线行进，这条路线几乎从未改变，后来，一代又一代捕鲸人，都能从他们的前辈那里获得这个经验。

现在我们知道，这条既定的鲸鱼之路，其实就是世界上最强大、影响最深远的一支洋流——墨西哥湾暖流。它的水温比周围的海水温度要高，丰富的浮游生物和鱼类聚集和跟随着这股洋流，因此吸引了鲸鱼群，也成就了人类最早对洋流的利用。

而对洋流产生研究意图的人，也势必会从利用洋流的人群中产生，这很好理解——只有更好地了解洋流，才能更好地利用它。那么你认为，真正把洋流和海洋当做科学，进行系统研究的人，会从什么样的人群中产生呢？

除了从事海上生产活动的人以外，海军，应该是最能感受到海洋与洋流影响的人群。事实上，近代海洋科学的奠基人莫里就曾经是一名美国海军军官，他在成为海军以后的第二年，也就是1826年，参加了为期四年多的环球航海。莫里成为最早记载与研究墨西哥湾流的人，他形容这股世界最强的洋流，是“海洋中的一条河”。

退役的美国海军军官詹姆斯，也曾经对自己在航行时亲历过的墨西哥湾暖流做出描写：“起航了，我们进入汹涌的，深蓝色的墨西哥湾暖流，这是大西洋最有特色的风情之一。它有100-110千米宽，一千多米深，接近水面的流速高达每小时8千米。”

想象一下，在一望无际的海面航行，几乎没有终点，当航船把你带入一条特殊的海流，你会对它产生怎样的好奇？

对于海军而言，洋流，首当其冲会对舰艇航行的速度产生极大影响，因此，准确地掌握洋流的宽度、流向和流速，非常关键。有趣的是，在现代海军进行海上作战的时候，为了避开敌方的声纳搜索，利用深水洋流进行漂航，是绝佳的方案。常年在海上的军人们，对洋流的认知非常多样，如果你有幸上了一艘军舰，身边的海军告诉你，马上要进入一大片海雾迷蒙的区域，你一定要相信他，因为他在军舰进入寒流与暖流交汇的海区时，就预知到这一点了。

你可能很难想象，洋流，是多么的令海洋学家感到着迷。要知道，如果能搞清楚占据地球表面71%的海洋，其中那一股股神秘力量与确切的路径，那将会给我们带来多少有利条件啊？为了摸清海洋的“脉动”，早期的海洋学家曾经利用编好记号的漂流瓶，他们请船长定期把这些漂流瓶扔进海洋，然后由海边的拾荒者把瓶子捡回来，根据一头一尾的时间和地点，他们借此能大概知道洋流的情况。在1847年的时候，海洋学家甚至就利用这样的方法，画出了第一张洋流图。

关于洋流背后的推动力，也就是它的成因，人们也很早就试图做出分析。现在我们知道，风，是其中的一种原因。这很好理解，好比我们在喝一杯热茶之前，会吹一吹，以便让它降温。我们吹出的气流与茶水表面相接触，表层的水分子开始运动，随着表面水分子层的移动，下面的水分子就上升了，如果继续吹，就会制造出“上升流”，不断有热茶从下面移动到上面来接受冷却。在大海里，洋流也大致受到风这样的物理作用，吹过海面的风，让表面一层海水形成水平移动，并通过水分子层层传递动量，这种传递能达到100米深，洋流因此而产生。

我必须说明，风带来的能量，只是洋流移动的一种来源，至于其他的那些能量因素，例如太阳的热能、重力、水的盐度和密度等等因素，我今天就不一一说明了。

还有一种重要的力量，我不想忽略。想象一下，因为地心引力而附着在地球表面的海水，除了受到风的扰动之外，明显让它们持续运动的力量，还来自于什么呢？你应该能想到，就是一直在旋转的地球自己啊。在由西向东不停自转的地球身上，哪个位置的旋转线速度最大呢？你一定知道，是赤道。从赤道向两极延伸，随着表示纬度的线圈越来越小，线速度当然也就越来越小，到极点处减为零。那我就要问你了，附着在地球表面流动的水，会因此受到怎样的影响呢？在赤道附近，随着地球的自转，水以最大的线速度自西向东地移动，在接近极点的位置，尽管地球转动为零，而水却仍旧保持向东的动量，这会带来什么结果呢？无疑，相对于它所在的点，水会转向东面。

关于地球自转带来的偏向力，在1835年就有一位名叫科里奥利的法国人，用数学方法描述了这种效应，所以后来科学界就直接称其为科里奥利效应。在科里奥利效应的影响下，北半球的表层海水流动向右偏转，相应的，南半球则是向左。

在这些力量的作用下，洋流就形成一个个环行的大圈。人们已经在地球表面发现了五个洋流大圈，它们分别是，北太平洋环流、南太平洋环流、北大西洋环流、南大西洋环流和印度洋环流。

好了，在这一集节目的最后，我想给你布置一个作业，你可以去看看地球上的洋流图，并且试一试，能不能自己去找到那五个有名的洋流大圈呢？