美國密西西比河與墨西哥灣海域交界處為什麼會出現這麼明顯的分界線?

01-15

這有點兒類似於高中的地理題

一句話簡答版：這是一種在顏色、密度明顯不同的淡水團和海水團之間形成的叫做水色鋒的海洋鋒，的人類加強版。

詳細解答版：

1、為什麼顏色不同？

水文學中用來描述海洋、湖泊、河流等水體在現場所呈現的顏色的術語叫「水色」，從淺藍色到深藍色到棕色不等。水體的水色主要由三個要素決定：浮游植物葉綠素、無機懸浮物、有機黃色物質。

密西西比河的河水在陸地上經過長途跋涉，水體中裹挾了大量的泥沙和有機質，使得整個水體呈現黃褐色。而墨西哥灣的海水則較為清澈，呈現出漂亮的深藍色。所以成分的不同造成這兩種水體在視覺上的巨大差異。

2、為什麼密度不同？

密西西比河是陸地淡水，密度比墨西哥灣的海水小得多。就算入海時有大量泥沙加持，但是由於流速突降，大部分粗顆粒的泥沙一入海就會發生沉降，真正能跟著河流流向遠方的只剩下些懸浮顆粒，這時河水與海水會發生部分混合形成沖淡水，其密度也還是小于海水的。

3、為什麼會形成交界面？

通常這種在同種物質之間由於密度差異形成的交界面被稱為「鋒」。比如，大氣學中冷空氣和暖空氣相遇會形成「鋒面」。在海水中也是一樣的道理。任何兩種性質不同的流動性的物質，氣體也好，水體也好，在它們相互接觸時，總是密度越相近越容易相互擴散。如果密度相差較大，就會在接觸面形成一個狹窄的過渡帶。在海水中就就叫做「海洋鋒」（ocean front）。

在江河入海口的位置，由於淡水和海水之間的密度差異，經常會出現這樣的海洋鋒面。不只是墨西哥灣有，我國黃河入海口的海水淡水分界線也很明顯。

黃河入海口海水/淡水分界線

而這樣的河口過渡帶並不是一條線而已，而是一個立體的區域，我們所看到的只不過是與海面的交界線。在我們看不到的水下，實際情況是這樣的：

Beautiful sediment plumes in the Gulf of Mexico

而且，只要水體之間存在密度差異，都會形成鋒面。所以淡水與海水之間、密度不同的淡水與淡水之間、海水與海水之間都會出現鋒面。而如果兩種水體除了密度不同，還伴隨著水色的差異，就會形成這種視覺上更有衝擊力的「水色鋒」。

阿拉加斯加冰川融化淡水與海水的分界線

涇河與渭河交匯，含沙量不同的兩條河流形成明顯的分界線，所謂「涇渭分明」

所以說，重力和浮力是一對創造地球上大部分地貌的好基友。

藍額！！！密西西比河與墨西哥灣的故事到這裡還沒有結束。因為除了大自然媽媽的撮合，它們之間出現了第三者——人類。

問題中的動圖裡，可以看到密西西比河水與墨西哥灣海水之間的分界線狹窄而清晰，並且有相對平直的弧度。如果點進微博鏈接，原視頻中顯示密西西比河的河水還呈現出一種油膩膩的黃綠色。什麼樣的河水能長這樣啊！於是從Google上搜到一張近距離的圖：

同志們，這是什麼？這是赤果果的水體富營養化啊！

密西西比河作為北美洲流程最長的河流，承接了美國41%的污水（已處理）傾倒，而且在陸地上的大部分流域都是農田。雨水將田地里的氮磷鉀沖刷進地表徑流，最終匯入密西西比河，河水中70%的營養物質都來自於此。

這些高營養的水體注入墨西哥灣後，會導致大規模的赤潮爆發，整個水體逐漸缺氧，變成一片「Dead Zone」，也就是動圖中黃綠色的部分。這片「Dead Zone」經常出現在夏天，範圍也會擴展到這麼大：

圖中鮮紅色的部分是最缺氧的區域

拜人類活動所賜，富營養化之後的粘稠的河水水色更加濃艷，也更不容易與海水相互擴散，也就比正常河口有更明顯的「水色鋒」。

現在回去看看上面的圖，黃河入海口那裡同樣明顯的分界線是不是也有人類「第三者插足」的痕迹呢？

參考資料：

美國密西西比河與墨西哥灣海域交界處為什麼... | 問答 | 問答 | 果殼網科技有意思

Where the Mississippi Meets the Gulf of Mexico

Connecticut-Sized Dead Zone Found in Gulf of Mexico