为什么海水是咸的?这似乎是学龄前儿童很早就有的问题之一。在这里,答案相对简略。雨水会侵蚀岩石中的盐分,而河流会将这些盐分输送到海洋中并在那里堆集。在全球范围内,河流每年将 40 亿吨盐注入大海。但是,当水从海洋蒸腾成雨时,它不会带走盐分。
海洋中的盐分大部分是氯化钠,也便是咱们所熟知的食盐。但也有少量的镁、钙和钾离子等,化学家将一切这些都归入“盐”的领域。如果您今日从海洋中取出一公斤海水并将其蒸腾,将剩余大约 35 克一切这些盐。这一个简略的问题和一个相当简略的答案导致一个更有趣的问题:跟着河流每年添加一切这些盐分,海洋是否变得越来越咸?
在过去的某一时刻,科学家们认为是这样。1715 年,埃德蒙・哈雷(发现彗星的那个人)提出,使用海洋盐度与流入海洋的河流之间的差异来核算地球的年龄。这是一个聪明的主意,如果河流每年都会向海洋中添加一点盐分,那么咱们就能够回溯并找出新鲜海洋最初构成的时刻。最终的核算结果表明,地球(或者海洋)大约有 0.25 到 1.5 亿年的前史。
咱们现在知道这个数字是错误的,许多其他依据告知咱们,地球要古老得多,大约有 45 亿年的前史,而海洋构成于 38 亿年前。问题是这个核算没有考虑从海洋中去除盐分的方法。
盐度是平衡的。当一个区域的水与海洋的其余部分阻隔并且水蒸腾留下盐滩时,就会构成这些。大约五百五十万年前,地中海与国际其他地方阻隔,几乎完全干涸,这从国际海洋中带走了大约 10% 的盐!现在地中海变得更好,但今日死海扮演了类似的人物。热液喷口也有影响,当海水流经岩浆附近的岩石时,它们会加热海水,并引起化学反应,从海水中去除镁和硫酸盐。
由于与每年添加或去除的盐比较,海洋中盐的总量很大,因而总体来说是平衡的,所以跟着时刻的推移海洋并没有变得更咸。但是,盐度仍然会跟着时刻的推移而因地而异。那是由于盐度是水中盐分的含量,所以如果你改动水的量,你就能够改动盐度。雨水和河流添加了淡水,蒸腾能够带走水并添加特定区域的盐度。冰也或许是一个重要因素,当海水冻结成冰时,盐会留在一个称为盐水排挤的过程中。因而,海冰的构成会添加一个地区的盐度,而冰的消融则相反。一切这些过程都发生在海洋表面,因而它们会影响大约 200 米海水的咸度。
将一切这些加起来,咱们会看到一些大局形式。当咱们靠近赤道时,表层海洋的盐分更高,由于它比两极附近更温暖,蒸腾率更高。赤道是个例外,那里雨水多,盐度较低。地中海和红海蒸腾量大,盐度较高。因而,即便海洋的全体盐度相对恒定,较小的动摇也能告知咱们许多信息:关于国际范围内的水循环。
此外,气候危机已经对盐度发生了影响。研究人员注意到,海洋中最咸的区域越来越咸,而最淡的地方越来越淡。这意味着总体而言,蒸腾率和降水率都在上升,这或许意味着更严重的陆地干旱和洪水。盐度自身也会对气候发生直接影响,盐度和温度是决议海水密度的主要因素。密度更大的水会沉入海底,而这种运动会推进全球海洋环流,这会对热量在地球周围的流动方法发生严重影响。一切这一切意味着了解整个海洋的这些盐度形式以及它们怎么改变至关重要。