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海底水為什麼比海面水冷 - 兼答民科夭夭
送交者: rope 2015年06月19日15:08:43 於 [茗香茶語] 發送悄悄話

民科夭夭出了一個自己都回答不了的問題。光問題本身民科就表述錯了好幾回。哈哈。 民科後來還給出了答案,說是洋流的作用,暖流在上面流,冷流在底下流,故此。民科難道不知道加州的表面洋流是冷流嗎?民科就是民科,還是我這個官科來給民科科普一下吧:

首先這樣想,假如沒有太陽,只靠地球內核的核反應產生的熱,沒有火山噴發,地球溫度分布必然是從內到外越來越低。 在海洋里,由於對流的作用(民科懂對流嗎?),海水的溫度上下基本差不多,沒有陸地內部溫差那麼大,陸地內部溫度是隨着離地面越近,溫度是越來越低的。

但是如果有火山噴發,海底火山造成的高溫水,由於對流的作用(這個民科懂一點了吧?),會跑到洋面,然後在洋面分散開來,有可能會造成洋面溫度暫時高于洋底。但是請民科記住,這不是主要原因,只是一個小特例。假如火山停止噴發了,海洋水溫又會慢慢恢復到上下基本一樣的水平。但是因為火山噴發一直存在,所以這個因素是有的。

另一個造成地球溫度變化的因素,是太陽。好,咱現在把太陽加進來。現在太陽一曬,把地表溫度升高了,海洋面表被加溫了,但是由於海水的透射性不好,海水只能在表面某個深度內吸收熱量,超過某個深度,陽光就達不到了。這個就造成海水表面溫度高,海底溫度低的現象。民科知道為什麼了吧?

說到這裡,民科肯定會會心地一笑,哈哈,你這個笨蛋,你難道不知道海底海水被當成大粽子煮了46億年了嗎,過了46億年海底還沒被煮透?

民科其實你笑得太早了。我告訴你吧,即使沒有洋流運動,這個粽子還是煮不透。不過這個已經超出你的理解範圍了,這涉及到傳熱學三個傳熱方式,民科是不可能懂的。傳熱的三個方式是導熱、對流、和輻射。

對流是什麼呢?在流體中,比重(或者密度)比較小的部分會往上浮,密度大的部分會下沉,這個就是對流。在水中,水溫比較高的地方密度比較小,所以燒水的時候,儘管水還沒有開,你也能觀察到水上下翻騰的現象。

傳熱還有一個方式,就是熱傳導。熱傳到是分子之間通過碰撞傳遞振動能量。咱們假設水不動(沒有對流),熱量會從水表面傳到海底的,造成海水上下溫度一樣。

傳熱的第三個方式是輻射。在夜晚的時候,由於沒有太陽光,海面通過輻射把熱量傳向太空,造成夜晚海面溫度下降。

如果民科知道了這三種傳熱方式,我下面的解釋就容易多了。

白天太陽光熱量被海面吸收,通過導熱方式往海底傳。

傳了一會,變晚上了,海洋表面溫度降低,導致被熱傳導加溫的下面的海水溫度比海面的水溫高了,對流條件滿足,被加熱的水上升,海面的冷水下沉。

第二天太陽出來了,又重複上述過程。

民科看到了吧,由於對流和晝夜的存在,海面表層水的熱量是永遠傳不到很深的水中的。

冷水在下,熱水在上,是一個穩定狀態,對流不發生;如果反過來,則水就會對流,變成不穩定狀態,直到達到下冷上熱或者冷熱均勻的狀態才罷休。

舉個例子來幫助民科理解一下。把五香豆看成是一個裝熱水的水葫蘆,他一冒頭,就被老沙一巴掌打了水下往下沉,但是沉了一會,還沒沉到水底,上面風聲冷了,五香豆又冒上頭來了,老沙再來一巴掌把他打下去,就這這麼個反覆遊戲,儘管五香豆常常躲在水中,但永遠到不了水底。


民科懂了吧?

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