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[科普中国]-咸咸的海水,淡淡的海冰

科普中国-绿色双碳
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聚焦绿色低碳技术理念 科普助力“双碳”目标实现
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去过海边的人一定会有这样的经验——你在海里欢快惬意地游泳,突然之间一个浪猛地打过来,没有反应过来的你喝下了一口海水,那口海水是不是又咸又涩?但是漂浮在海上的海水结成的冰却是淡的,据说还可以直接饮用。这又是为什么呢?

海水晒盐

海水为什么是咸的?

海水是盐的“故乡”,咸咸的海水晒走水分后百分之九十是氯化钠,也就是我们说的食盐。另外还含有氯化镁、硫酸镁、碳酸镁及含钾、碘、钠、溴等多种化学元素。我们知道,点豆腐需要用到卤水,而卤水的有效成分就是味道苦苦的氯化镁。因此,含盐比重很大的海水喝起来就又咸又苦了。

如果把地球上海水中的盐全部提取出来平铺在地面上,那么盐层的高度可以达到153米;假如把世界海洋的水都蒸发干了,海底就会积上60米厚白花花的盐层!

但是海水里这么多的盐是从哪儿来的呢?

实际上,海水里并不是一开始就充满了这么多的盐分的,它最初和江河水一样,都是没有咸味的淡水。但是因为地球上的水在不停地循环运动着,每年海洋表面都会有大量的水分蒸发到大气中,然后一部分的水分再通过大气运动输送到陆地上空,遇冷形成降水落到地面上,冲刷土壤,破坏岩石,把陆上的可溶性物质(大部分是各种盐类)带到河流之中,河流汇聚,最终奔腾入海。这样,每年大约要有30亿吨左右的盐分被带进海洋,海洋便成了一切溶解盐类的大营。更重要的是,因为盐分不能像水一样可以轻松地蒸发到大气中,所以盐分只能安静地待在大海里。时间越长,海洋中的盐类物质越积越多,海水也就变得越来越咸。

海冰

海水结成冰就不咸了吗?

海冰是指直接由海水冻结而成的咸水冰,进入海洋中的大陆冰川、河冰及湖冰也属于海冰的范畴。咸水冰由固体冰和卤水等组成,它的含盐度比海水低2‰~10‰,但是它的一些物理性质,比如密度、比热、溶解热、热传导性及膨胀性等都和淡水冰不一样。

一般来说,能结晶的物质大多数是不含有太多杂质的物质。冰是水在0摄氏度的情况下冻结时形成的,它不能和其他物质共存,所以,海水冻结成冰晶时,会将所含的杂质直接忽略掉,来获取自身的洁净,这样才可以达到结晶的条件。不过,海水结冰过程往往发生得很快,这就会使一些盐分以“盐泡”的方式保存在冰晶之间,而冰晶的外壁也会粘附上一些盐分,所以刚形成的海冰还是略带一些咸味的,但是如果与海水相比,这点咸味也就算不了什么了。由于存在着重力作用,海冰冰晶间的盐泡并不是静止不动的,而是会在冰晶的缝隙间向下移动,所以海冰的顶部没有底部味道咸。那么,海冰是如何变得越来越淡的呢?原来,气温升高时冰晶就会融化,这时候“盐泡”会互相连通,把盐汁慢慢地排出体外,这也是海冰表面会有无数小孔的原因。海冰一点点地排着体内的海盐,许多年后,海冰就真正变成了淡水冰啦!

漂浮在死海上的人

盐水海死海是“死亡之海”吗?

死海南北长86公里,东西宽5~16公里不等。由于死海最深处有415米,是地球上已露出陆地的最低点,所以人们形象地把死海称为“世界的肚脐”。远远望去,死海就像两条鱼交缠在一起。在阳光的照射下,平坦的海面像一面古老的铜镜,折射着光芒。

但是人们为什么要把它称作“死海”呢?原来,作为一个高浓度的盐水海,死海海水中盐分的浓度为一般海水的8.6倍,这样的环境很不适合生物存活,甚至连沿岸的陆地上也因盐度太高而很少有生物存活。死海像是被魔鬼诅咒过一般,是地狱一样的存在。

这片“死亡海域”被陆地环绕着,没有与其他河流和大洋相连,所以死海没有潮起潮落,有的只是死一般的寂静。死海中蒸发的淡水资源要远超过朝里边注入的,这就造成了死海的盐分越来越高。因为死海海水的密度越来越大,所以当人进入海水中,排开的海水的重量大于人的体重,浮力大于自身重力,身体就会上浮直,所以在死海中,人们永远不会淹死,而是像被一双手托举一样,稳稳地漂浮着。

死海的海水盐度太高,所以一定要千万小心,不能把海水溅进眼睛。不然哪怕只是一小滴进入眼睛,都会难受得要命。如果真的不小心溅到了眼里,应该马上用淡水冲洗来减少不适。当身上有伤口时,也不应该贸然进入死海,不然,即便是一些微小到根本察觉不到的细小挠破处也会马上就有灼热感, “伤口上撒盐”可不是说着玩的!

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