第42页
《海：另一個未知的宇宙》第42页,页面无弹窗的全文阅读!
自然界中充滿均衡效應。低壓區就是空氣氣壓比周圍地區低的區域；相反，高壓區的特征就是氣壓相對較高，在這里，氣團大幅下降，氣溫較高，結果就是濕度降低，天空晴朗無云。所以高壓區很受我們喜愛，當地面上的空氣密度變大，下沉的氣團就會飄散到周邊的低氣壓區，產生平衡，這也是熱力學第二定律的要求。根據這個原理，所有的空氣粒子應均勻分布。比如說三個小孩分六個小布丁，每個孩子都得分到兩個小布丁，否則就會發生激烈的爭吵。
因為這一均衡原理，大氣層總是處在持續運動中，它會從一處流動到另一處，我們把這種流動叫作風。風的強度則與高低氣壓區間的空氣密度差有關。我們可以把它想象成一道斜面：上面是高氣壓區，下面是低氣壓區。如果兩者差不多高，那么空氣粒子就會順著斜面溫和地滑動，這樣我們就能感到一陣舒適的微風；差值愈大，斜面就愈陡，空氣就會飛流直下，這種情況就會產生暴風。由于物理原因，風的加速度有一個上限，它的時速不可能超過 520 公里。但是如果有誰為此而感到欣慰，那他簡直就是個傻瓜。2005 年 8 月，一場颶風將新奧爾良變成了水世界，當時的風速只達到這個上限的一半而已。
風掃過地面的時候會產生摩擦，地面抵抗風時，兩者就得進行一番角力。盡管颶風可以將大樹連根拔起，也可以將房屋變成廢墟，但地面也在抵御風的力量，直到將它完全遏制住。
水的情況則有所不同。
水分子間的結合比較不穩定，風吹過水面時，水會蕩起波浪。風并不能影響深水區，但能讓水面的水分子產生運動。值得注意的是，水分子的位置并沒有改變。風可以連根拔起大樹，將樹卷入氣流，再從不同的地方把它扔下來，卻不能這樣對待水。水依然會待在自己原來的位置上，或許只是翻了個跟頭而已。每個小朋友都知道，如某在水波漣漣的湖面上放一艘玩具小船的話，小船會在原地打轉，如果有風來推動水，小船就不會這樣。向前運動的只是水波的形式，水分子的運動只是一種集體振蕩，它們漂到上層或沉到下層，與周圍的水分子發生碰撞，令鄰居也加入這種圓周運動。微風能夠引起漣漪，風吹得愈起勁，波峰愈高，隨之出現更長的波長。
理論上，既然風能夠掀動水，那么水中應該出現一道幅度愈來愈大的波浪，比如說波浪涌向西方，那么東方海盆里的水就會逐漸減少。然而事實上，只有強勁的風才能產生巨浪，大海可不會這么容易就被趕走。在這里，均衡原理也十分重要，根據熱力學第二定律，流體會填補周圍新增的空間，重力則一直將水分子拉向地心。因此，颶風雖然能夠一次掀起高達 15 米的海浪，產生巨大的波谷，但很快就隨著風暴消失，一切又回到平均狀態，波形也會變得更平坦，直到最終——當然是在完全無風的狀態下，重合成一條直線（當然，自然界并不存在絕對的直線，就像我們感覺不到風的時候，還是存在著很小的空氣流動）。
德國人當然不會被大西洋颶風所打擾，但陸地也經常受暴風襲擊。為什么小村莊的池塘里不會出現 15 米高的大浪呢？答案很簡單，浪的高度是由波長決定的。海洋中的巨浪表現了與其相應的波谷，必須要有足夠大的水面才能為巨大的波長提供用武之地，而波谷的高度總是與波峰相同，所以水也要夠深才行。小村莊的池塘一定不會有大西洋大，這對鴨子們來說無疑是個好消息，否則它們不僅會經常暈船，更吃不到老婦人喂的面包了。
之所以稱為波峰，是因為波浪和山一樣，側面也是傾斜的。平緩的波浪其實并不多見，波浪也會隨著時間變得陡峭。你在海灘躺上一個小時就能體會到這種現象。水分子不是被風推著在海面上運動，而是跟著大轉輪運動。與此同時，你也明白波形會一直傳播下去，傳播速度由風速決定，但風只能影響水的表層，就算是破壞力驚人的世紀颶風，最多也只能影響到 200 米深的水域。海底漸漸向陸地攀升時，波浪就會擠壓那里的水分子，它們會在空中翻幾個筋斗，說不定還會跌個倒栽蔥。此時水分子的運動軌道發生了變化，變得平坦或呈橢圓形，接下來發生的事件類似于車輛追尾，下面的水波速度慢了下來，上面的則繼續迅速運動。這時所有的分子就會形成不同的層次，水波也不斷增高，變得愈發陡峭，上層的水分子朝陸地運動，下層卻無法快速跟進，最后超出坡度的極限。當浪高超過水深的 1.3 倍時，速度就會明顯慢下來，最終塌陷，濺成水花，漩渦散盡，攪起一攤沙子，成為永遠的歷史。
小新已經能夠深入思考關于長頸鹿的真理和謬論了，現在他站在海灘上嘲笑著說：全是胡說八道。小新認為，波浪完全能夠運送水滴，因為每隔幾秒鐘就有浪花撲到他的腳邊，浸濕了沙灘后又退回遠方，接著又是下一陣浪花。
小丸子認為，剛才提到的風的原理也有問題。比如今天吧，風是從陸地吹向海洋的，所以應該把浪吹跑才對，然而它卻打濕了小新的腳。如果說水分子和小玩具船都在原地運動，那么在海面漂流的木頭又是如何到達岸邊的呢？或者說，沉船遇難者的漂流瓶是如何漂到岸邊的呢？
孩子們真聰明。
事實上，水分子就像在足球場看臺上的人浪一樣，壓根兒沒有挪過屁股，但有時候球迷們會被迫一個踩一個疊成人梯，當這個人梯倒下來的時候，其中肯定還有幾個改變了自己的位置。水也是這個道理，海邊的浪愈推愈高，直到拍打到岸邊消失為止。這時候，也只有當海浪塌陷濺到平地上的那一刻，水才被傳遞了，然后水分子在受重力作用退回大海前，會濺灑一些在海灘上。正因為如此，聰明的小新才會濕了腳。
相較起來，小丸子的問題比較棘手。哪怕人站在一座圓形的島上，不管站在何處，浪花永遠是正面拍打著海岸。答案只有風知道，而友好的風告訴了我們。
風在空曠的大洋上推著海浪，海洋置身于一個能量場中，水中的能量和空氣中的聲波很相似，它不受水面的波浪運動影響：能量會向各個方向等量傳播。盡管現實中流向各個方向的水和吹向各個方向的風都會造成方向不斷改變的亂流，但亂流運動到陸地時，整個系統都會停下來，島的四周就是這種情況。浪花希望繼續前進，卻受到了阻力，所以它就在這坍塌了。
小丸子對這個解釋并不是很滿意，因為如果風從西邊吹過來，那么它對西海岸的影響應該大于東海岸啊。
是這樣沒錯，所以我們才有沖浪天堂和保護措施周密的海灣。事實上，只有當風以直線方向吹向海岸時，浪花才會正面拍打海岸，在其他地方，浪花會斜向地接近陸地。海底緩緩向上延伸時，海浪一段段地拍上來，離陸地最近的海浪剎住不動時，其他部分依然保持著之前的運動速度，后面的海浪運動到停止的地方時也會減速。就是這樣后浪推著前浪，漸漸地，波浪會改變方向，直到與海岸線平行。因此，不管風怎么吹，海浪總是正面拍打著海灘，只是此時它拍打出的海浪聲更輕柔一些罷了。如果海浪在直接登陸之前與地面沒有任何接觸，比如在地勢陡峭的海岸邊，我們就可以發現一些角度傾斜的浪花。
那么浮木呢？它為什么不待在原地？為什么漂流瓶會抵達岸邊，讓千里之外的可憐海難者得到救援，然后一切皆大歡喜呢？
小丸子你聽著，還有另一個因素起了作用：即便海浪不傳遞水滴，水還是會被推動，并且改變位置，原因就在于均衡定律。水要流動，它在全世界潺潺不息地流淌著，它讓洋流保持著運動，也導致各地的瓶子和罐頭漂到孤島，遇難者好不容易撈起它們，卻遺憾地發現自己沒有開罐器。洋流是個復雜的問題，我們將在下兩章跟它一起環游世界。
三姊妹和修士——各種匪夷所思的巨浪
我們還是回到甲板上吧，你和波摩爾教授一起站在欄桿邊，在風暴的怒吼聲中，你一點也聽不見他沉著冷靜的訓誡。他或許在說：“這浪可真夠大的。”或是說：“有人知道這浪叫什么嗎？”你的心里有別的擔憂。根據前面的說法，這里本不該出現這種場面啊，但一切就活生生地發生在眼前，大海對著你掀起一道 30 米高的參天巨浪。你詫異地想，它是怎么從天而降的呢？