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海水为什么是咸的?

2015-05-28雨轩

天天爱科学 2015年6期
关键词:盐度死海氯化钠

雨轩

暑假时,有很多小朋友会去海边玩。他们在海滩漫步,捡拾贝壳,或者朝海中扔石子,有时候还会下海游泳。你有没有遇到过这样的情况;海浪飞溅,一不小心有海水钻进你的嘴里,那味道,又咸又涩——海水咸得就像在淡水中搅入一汤匙的盐。

那现在问题来了,海水为什么是咸的?

这个问题似乎很好回答,因为海水里含有盐,也就是我们吃的食盐,化学名称是氯化钠。盐是咸的,所以海水就是咸的。那我要打破砂锅问到底——海水里的盐从哪里来呢?每时每刻,都不断有河水流入大海,那长此以往,海水会不会变淡?在河水注入大海的同时,又有大量的海水被蒸发到空中,最后以降雨的形式落在陆地上,那海水会不会变得更咸?

要回答上面一系列的问题之前,我们还是看看海水中到底有多少盐吧。我们都知道,地球表面积的70%都被海洋覆盖。在海洋中,大约储存着13×1018吨的水。而溶解在这样巨大容量的水中的固体大约是50×1015吨,其中固体的85%是食盐氯化钠。这样说还是有点难以理解,打个比方吧,如果我们把海洋中的食盐都提取出来堆在陆地上,那么陆地将比现在高出约150米!

如果将0.02立方米的海水倒入一个容器中,让它在太阳下蒸发,那么最后将会得到1千克的粗盐。与海洋相比,一般的河水或者湖水(不包括一些咸水湖的水)不咸。从每0.02立方米的普通淡河水中,只能蒸发出4克的盐。世界上河流的淡水昼夜不停地流入海洋,年复一年地注入。如此看来,结果是不是海水的盐分会降低,海水会随时间而稀释?

海洋中的大多数盐是从陆地来的。降雨、大风和流动的河水带走了陆地上的岩石和土壤中的盐,最终将这些盐带到了海洋。另外,来自陆地上的和海底的火山喷发物也增加了海洋中的盐。经过数百万年的积累,海洋中的盐达到目前惊人的含量。据科学家推算,世界上河流每年将大约4亿多吨的可溶解盐带入海洋。

虽然地球上的海洋是一个整体,但海水的盐度却存在着地域差异。在某些海域,海水可能越来越咸,比如世界上最咸的海——死海。死海從严格的意义上来说不算海,因为它没有与其他海域相连,它实际上是一个内陆盐湖。死海地处沙漠地带,气温高,降水稀少,注入死海的河水补给远远抵不上蒸发量,所以死海的海水盐度非常高,是世界上平均海水盐度(3.5%)的8.6倍。高盐度的海水使得人在死海中能轻松地漂浮起来,不用担心沉下去。但在世界上大部分海域,海水的蒸发和来自大陆江河淡水的补给达到了动态平衡,海洋中的盐度就不会有太大的变化。

海水的盐度主要取决于海水中氯化钠的浓度。目前的一种观点说,海水中的氯离子主要来源于海洋底部的火山运动,而钠离子则受海底一种叫做“长石”的硅酸盐矿物的风化和剥蚀的影响。科学家们相信,在地壳岩石圈的内部,还存在着另外一个“海洋”,这个“海洋”与真实的海洋通过“海底黑烟囱”和岩石间的缝隙相联。海水渗入海洋地壳岩石的深处,被岩浆加热并与岩层发生反应后,涌出就形成了“海底黑烟囱”。这个复杂的过程调节着海水的盐度,就像水族箱中的过滤器一样,使海水变得没有那么咸。当然,这是一个非常漫长的过程。据估计,要把海水统统都“过滤”一遍,大约需要6000万年的时间。不过,要是我们不着急的话,这个过程还是很有效的。

其实,与海水是否变咸相比,我们更应当关注海水是否在变淡。目前有科学家正在密切关注着南北两极附近海域的盐度变化。随着全球气候变暖,南北两极的冰川正在消融,大量的淡水注入海洋,使海水变淡、海平面升高。同时,大量冰水进入海洋还会改变海洋中的环流,造成全球气候的恶性变化。与海水变咸相比,海水变淡倒是一个更让人担心的问题呢。

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