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[科普中國]-咸咸的海水,淡淡的海冰

科普中國-綠色雙碳
原創(chuàng)
聚焦綠色低碳技術理念 科普助力“雙碳”目標實現
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去過海邊的人一定會有這樣的經驗——你在海里歡快愜意地游泳,突然之間一個浪猛地打過來,沒有反應過來的你喝下了一口海水,那口海水是不是又咸又澀?但是漂浮在海上的海水結成的冰卻是淡的,據說還可以直接飲用。這又是為什么呢?

海水曬鹽

海水為什么是咸的?

海水是鹽的“故鄉(xiāng)”,咸咸的海水曬走水分后百分之九十是氯化鈉,也就是我們說的食鹽。另外還含有氯化鎂、硫酸鎂、碳酸鎂及含鉀、碘、鈉、溴等多種化學元素。我們知道,點豆腐需要用到鹵水,而鹵水的有效成分就是味道苦苦的氯化鎂。因此,含鹽比重很大的海水喝起來就又咸又苦了。

如果把地球上海水中的鹽全部提取出來平鋪在地面上,那么鹽層的高度可以達到153米;假如把世界海洋的水都蒸發(fā)干了,海底就會積上60米厚白花花的鹽層!

但是海水里這么多的鹽是從哪兒來的呢?

實際上,海水里并不是一開始就充滿了這么多的鹽分的,它最初和江河水一樣,都是沒有咸味的淡水。但是因為地球上的水在不停地循環(huán)運動著,每年海洋表面都會有大量的水分蒸發(fā)到大氣中,然后一部分的水分再通過大氣運動輸送到陸地上空,遇冷形成降水落到地面上,沖刷土壤,破壞巖石,把陸上的可溶性物質(大部分是各種鹽類)帶到河流之中,河流匯聚,最終奔騰入海。這樣,每年大約要有30億噸左右的鹽分被帶進海洋,海洋便成了一切溶解鹽類的大營。更重要的是,因為鹽分不能像水一樣可以輕松地蒸發(fā)到大氣中,所以鹽分只能安靜地待在大海里。時間越長,海洋中的鹽類物質越積越多,海水也就變得越來越咸。

海冰

海水結成冰就不咸了嗎?

海冰是指直接由海水凍結而成的咸水冰,進入海洋中的大陸冰川、河冰及湖冰也屬于海冰的范疇。咸水冰由固體冰和鹵水等組成,它的含鹽度比海水低2‰~10‰,但是它的一些物理性質,比如密度、比熱、溶解熱、熱傳導性及膨脹性等都和淡水冰不一樣。

一般來說,能結晶的物質大多數是不含有太多雜質的物質。冰是水在0攝氏度的情況下凍結時形成的,它不能和其他物質共存,所以,海水凍結成冰晶時,會將所含的雜質直接忽略掉,來獲取自身的潔凈,這樣才可以達到結晶的條件。不過,海水結冰過程往往發(fā)生得很快,這就會使一些鹽分以“鹽泡”的方式保存在冰晶之間,而冰晶的外壁也會粘附上一些鹽分,所以剛形成的海冰還是略帶一些咸味的,但是如果與海水相比,這點咸味也就算不了什么了。由于存在著重力作用,海冰冰晶間的鹽泡并不是靜止不動的,而是會在冰晶的縫隙間向下移動,所以海冰的頂部沒有底部味道咸。那么,海冰是如何變得越來越淡的呢?原來,氣溫升高時冰晶就會融化,這時候“鹽泡”會互相連通,把鹽汁慢慢地排出體外,這也是海冰表面會有無數小孔的原因。海冰一點點地排著體內的海鹽,許多年后,海冰就真正變成了淡水冰啦!

漂浮在死海上的人

鹽水海死海是“死亡之?!眴??

死海南北長86公里,東西寬5~16公里不等。由于死海最深處有415米,是地球上已露出陸地的最低點,所以人們形象地把死海稱為“世界的肚臍”。遠遠望去,死海就像兩條魚交纏在一起。在陽光的照射下,平坦的海面像一面古老的銅鏡,折射著光芒。

但是人們?yōu)槭裁匆阉Q作“死?!蹦??原來,作為一個高濃度的鹽水海,死海海水中鹽分的濃度為一般海水的8.6倍,這樣的環(huán)境很不適合生物存活,甚至連沿岸的陸地上也因鹽度太高而很少有生物存活。死海像是被魔鬼詛咒過一般,是地獄一樣的存在。

這片“死亡海域”被陸地環(huán)繞著,沒有與其他河流和大洋相連,所以死海沒有潮起潮落,有的只是死一般的寂靜。死海中蒸發(fā)的淡水資源要遠超過朝里邊注入的,這就造成了死海的鹽分越來越高。因為死海海水的密度越來越大,所以當人進入海水中,排開的海水的重量大于人的體重,浮力大于自身重力,身體就會上浮直,所以在死海中,人們永遠不會淹死,而是像被一雙手托舉一樣,穩(wěn)穩(wěn)地漂浮著。

死海的海水鹽度太高,所以一定要千萬小心,不能把海水濺進眼睛。不然哪怕只是一小滴進入眼睛,都會難受得要命。如果真的不小心濺到了眼里,應該馬上用淡水沖洗來減少不適。當身上有傷口時,也不應該貿然進入死海,不然,即便是一些微小到根本察覺不到的細小撓破處也會馬上就有灼熱感, “傷口上撒鹽”可不是說著玩的!

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