為什麼波羅的海和北海相遇海水無法混合?

斯卡根鎮附近,挪威。 來自攝影師:Kent Smith

為什麼海水不是漸變過程?


先說結論:這是不同方向洋流所含沉積物不同匯流產生的暫時性現象,且維持時間不長(最終可以混合)。


這種奇異現象真的是由於含鹽量不同嗎?還是密度不同呢?


首先:

這張照片實際上不是波羅的海和北海,而是攝於阿拉斯加的一艘游輪上。


摘自某老外的blog
I"m sorry to ruin the fun of this but that"s a lie. Actually, it"s two lies.
First, the Baltic sea and the North sea are both salt water, and salt water is miscible. Being miscible has nothing to do with density. Two liquids of different densities can mix.
Second, the photo wasn"t taken where it is said it was; it was taken aboard an Alaskan cruise
我很遺憾的掃興了,但是這確實是謊言。事實上是兩個謊言.
首先,波羅地海和北海都是鹽水溶液,鹽水和鹽水之間是互溶的,和密度無關。兩種不同密度的液體可以混合。
其次,這張照片並不是拍自波羅的海和北海,而是拍阿拉斯加的游輪上。

然後是照片原作者的解釋:
I thought I would clarify the image of the Merging Seas, in fact it is my image I posted on Flickr a few years ago and it has gone viral a few times. I call it "Merging Oceans". It was taken on a cruise in Alaska in the Alaskan Gulf, not in the North Baltic sea.
我想我要澄清一下這張並列的海的照片,事實上這是我幾年前在Flicker刊物上發表的文章並且它火了幾次。我取名為「並匯之海」。這種照片攝於阿拉斯加海灣的一艘游輪上,而不是波羅的海和北海。

那麼,這種景觀是如何出現的呢?
以下是參考自Quora和mythbusting的答案:

This is an urban legend. The picture shown is not the Baltic Sea and North Sea, and the border shown is not due to salinity gradient. The picture is from Alaska, showing where dirty glacial meltwater was flowing into the open ocean. It"s a temporary phenomenon caused by sediment washed into the ocean -- microorganisms thrive on the nutrients. The color is not due salinity.
Waters of different salinity levels will mix quite easily when exposed to disturbances from wind, waves, and current. Salinity separation phenomena like haloclines are only stable in low-energy systems like caves or when constantly regenerated by persistent effects like surface evaporation. In either case, the halocline is a horizontal boundary (eg gravity puts the lighter fluid on top), not a vertical line like is shown in the picture.


這是流言。照片並不是波羅的海和北海,而且分界線也不是因為含鹽度。照片是攝自阿拉斯加,描繪了融化的冰川水流入海洋。這是一個由進入海洋的沉積物——在營養環境下繁殖的微生物所造成的短暫的景觀。顏色的不同並不是由於含鹽度。


不同含鹽度的水暴露在海風,波浪,洋流中會很容易混合在一起。分層現象如鹽躍層 只會在相對低能量的系統中保持穩定,比如在洞穴中。不管怎樣,分層現象必然是垂直方向分層而不是水平方向(重力是垂直的)。


Ken Bruland, professor of ocean sciences at University of California-Santa Cruz, was on that cruise. In fact, he was the one who snapped the pic. He said the purpose of the cruise was to examine how huge eddies -- slow moving currents -- ranging into the hundreds of kilometers in diameter, swirl out from the Alaska coast into the Gulf of Alaska.

Those eddies often carry with them huge quantities of glacial sediment thanks to rivers like Alaska』s 286-mile-long Copper River, prized for its salmon and originating from the Copper Glacier far inland.

Ken Bruland,加州聖克魯茲分校海洋學教授,在那艘游輪上拍了這張照片。他說那次探查的目的在於研究巨大的漩渦——緩慢移動的洋流,如何擴散數百公里的直徑,進入阿拉斯加海岸。
這些洋流經常攜帶大量的冰川沉積物,這些有鮭魚和庫珀冰川留下的沉積物來自諸如庫珀河之類的河流。

「They do eventually mix, but you do come across these really strong gradients at these specific moments in time,」 he said. Such borders are never static, he added, as they move around and disappear altogether, depending on the level of sediment and the whims of the water.

」他們最終確實會融合在一起,但是你能看見了這些奇觀因為你來對了時候。「他說道。這樣的分層從來都不會穩定,他補充道,因為其移動和消失同時發生,取決於其所含的沉積物和水的流動。

通過上面的資料我們可以得出結論:
1、這張照片並不是波羅的海和北海,而是阿拉斯加海岸
2、分層並不是因為含鹽度和密度。
3、分層是因為不同洋流攜帶不同沉積物匯流時的暫時現象,時間一長就會消失。

資料來源:http://www.quora.com/Geography/Why-dont-the-Baltic-Sea-and-the-North-Sea-merge ;
http://www.alaskadispatch.com/article/mythbusting-place-where-two-oceans-meet-gulf-alaska ;

以上


1.因冰川融化形成的淡水河水的注入,半封閉的波羅的海是世界上鹽度最低的海域,甚至被稱作半鹹水海,鹽度為0.7%-0.8%;
2.北海主要受大西洋洋流影響,鹽度大概為1.4%左右;
3.由於海流流向的影響,兩海之間的交匯主要由北海注入波羅的海,並非簡單的海水交換;
4.因海水含鹽量不同,對太陽光的反射不同,所以形成了題主圖樣。
結論:並非無法混合。


密度不同。
波羅的海是全球密度最低的海,流速約為5~20厘米/秒,很慢。和北海海水相遇後無法立即混合,因而會形成鹹淡兩個水層,表面有明顯分界。可以類比雞尾酒分層,根據不同密度,慢慢調製就會形成。
視頻封面一步步教你調雞尾酒龍舌蘭日出視頻

可參照此視頻1分30秒後。

我國渤黃海海水也有分界。


大洋水體一般是漸變的,越到深層密度越高,由於溫度的變化會引起密度的改變,當北大西洋水體混合了來自北冰洋的冷水水團,就會引起密度很大的變化,這時,由於還來不及下沉,就會和周圍的水體出現明顯的分界。這個現象很常見,不僅在表層水體可以看到,中下層水體一樣存在,像大西洋深層水和南極底層水鹽度溫度密度都不一樣,混合後向太平洋移動,我們可以利用這個差異計算出,這個混合水團中,大西洋底層水和南極深層水各佔多少比例。說白了就是混合時由於密度的差別加上還來不及混合均勻。還要一個需要補充的是,我這裡說的漸變可能跟你理解的有點不一樣,你可能理解的是線性的漸變,但是大洋水體在垂直方向上密度的漸變一般是在某一深度有一個很大的躍遷,這附近的密度所做的曲線類似一個正切函數的形狀,這一層一般稱為密度躍層(pycnocline)。這一層形成的原因我還不是太了解,你可以查查相關的書籍。


非答案,只是舉類似的例子。
溫哥華弗雷澤河入海口的海域也有類似的現象,如圖。攝於溫哥華駛往維多利亞的BC Ferry。


請參考重慶朝天門…

兩股成分不同的水流交擊吧。


_(??ω?? 」∠)_很遺憾當時沒有拍照

我國的黃海,渤海交接處一處是黃色的,另一處是黑色的。也是一樣的一條線。
https://wapbaike.baidu.com/item/%e9%bb%84%e6%b8%a4%e6%b5%b7%e5%88%86%e7%95%8c%e7%ba%bf/8691230?adapt=1fr=aladdin


實際上類似的情況不止出現在黃海,渤海交界處,還出現在其他地方。

比如

亞馬遜河入海口的海水其實很接近淡水。。。
所以說,分界不僅僅是因為鹽分,有可能是因為泥沙


會不會是太陽的陰影?


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