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《我们爱科学》

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疑案揭秘 谁惹怒了钱塘江

2009-05-16 12:36:21

  你见过海啸吗?如果没有见过疯狂的海水是怎样掀起十几米高的巨浪,用不可思议的速度,发疯般地冲向海岸的话,那咱们可以到钱塘江去补上这一课。

  钱塘江大潮举世闻名,听听古人是怎么形容它的吧:“滔天浊浪排空来,翻江倒海山为摧”,那壮观的气势、巨大的吼声,都像极了海啸。

  可海啸是因为水下地震、海底火山爆发才引发的灾难,而钱塘江只是一条普通的江,为什么它动不动也会怒发冲冠、激浪滔天呢?

  潮水也“吃人”

  2007年8月2日下午5点左右,在钱塘江边的七堡,人们正在悠然地享受着傍晚的闲暇时光。

  突然,平静的江面上掀起了汹涌的波涛,铺天盖地的巨浪扑面而来,竖起了几米高的“水墙”,转眼间就把正在江中游泳和坝上游玩的30多人卷进了江心。

  其实,钱塘江潮水“吃人”的事并不少见,2002年,50多人和3辆汽车被潮水卷到坝下;1999年,19名游客葬身大潮;1993年,100多人被卷进江中,80多人失踪……如果翻翻史书,更是触目惊心,从唐代到清朝末年,有明确记载的潮灾就有130多起,最严重的一次竟然造成1万多人死亡。

  “怒气冲天”为哪般

  钱塘江发源于安徽黄山地区,全长600多千米,经过杭州湾流入东海。不过经常发生潮灾的只是从杭州到海宁这一段,大约80多千米的水域。为什么潮水走到这里就会变得“怒气冲天”呢?

  当地一直流传着这样的传说:战国时期的伍子胥是一位忠臣,但是因为太梗直,不受吴王重用,后来吴王竟然下令让他自尽。伍子胥含冤而死,死后成了钱塘江的江神。他心中的怨气未消,于是就化成了汹涌的钱塘江大潮。

  “喇叭口”惹的祸

  这个故事流传了很多年,后来到了东汉时期,一位哲学家王充站出来质疑这个说法了。王充觉得钱塘江大潮不过是一种自然现象,就像大海的潮汐一样是受到了太阳月亮的影响,跟江神没有任何关系。

  王充认为,钱塘江能形成这种大潮,其实主要是它的地理条件决定的。钱塘江入海的地方叫杭州湾,那里外宽内窄,像个喇叭口,出海处宽达100千米,而往上游却很快收缩到了20千米左右,最狭窄的海宁县盐官镇附近,只有3千米宽。大海涨潮时,潮水会倒灌进钱塘江。你想想,潮水在宽阔的海面上还发威呢,突然变窄的地形还不让它憋足了劲,涌积起来?就这样,潮头越积越高,于是狂暴的大潮就形成了。

  真是“喇叭口”的事吗

  王充的说法对后人的影响特别大,以至于后来一提到钱塘江潮,人们就会想到太阳月亮,还有那个特殊的“喇叭口”。

  不过,后来还是有人发现了问题:太阳月亮对世界上所有的海洋都是公平的,不会只吸引东海的潮水,而喇叭口地形也不是钱塘江独有的,比如我国浙江台州的椒江、法国的赛纳河和加拿大的芬迪湾都是喇叭口地形,可是谁也没有像钱塘江那样动不动就大发脾气呀!看来钱塘江大潮的形成肯定另有原因。

  海啸的启示

  2004年年底,一场突如其来的海啸袭击了东南亚7个国家。在众多关于海啸的报道中,有一张照片引起了水利专家的注意。

  那张照片其实是一位摄影师2002年拍摄的钱塘江怒潮扑上堤岸的情景,没想到却被国外媒体当做海啸刊发了。

  钱塘江大潮和海啸看上去这么像,说明它们有共同的特点,那么它们形成的原因是不是也有相同之处呢?

  海啸是由海底的地震、火山爆发等地壳活动引起的,那种蕴藏巨大能量的水下运动,因为遭遇海岸的阻挡而产生了“爬坡效应”,海水会猛然掀起十几米甚至几十米的惊涛骇浪,形成一堵破坏力巨大的“水墙”。

  钱塘江大潮和海啸一样,在爆发之前隐蔽得极好,水面上波澜不惊,可是一旦冲上堤岸就立刻变成铺天盖地的巨浪。从水力学角度分析,巨浪的形成都是因为能量释放过程中受到阻碍而产生的,那么谁是暗藏的阻碍者呢?

  隐藏的肇事者

  浙江省河口海岸研究院的研究人员专门建造了一个钱塘江入海口模型,想通过试验找到钱塘江涌潮的真正原因。

  模型是严格按照比例建造的,当模拟海水流进狭窄的“喇叭口”时,人们发现,水面确实升高,水流也变急了,但是却没有形成汹涌的巨浪。看来“喇叭口”并不是钱塘江大潮形成的唯一原因,还得继续寻找另外的肇事者。

  钻到水下找原因

  在水面上找不到原因,就到水下寻找。终于,入海口水下的沙坎引起了水利专家的注意。

  沙坎是淤积在河床里的大量泥沙,专家们发现,在钱塘江入海口这里有个很大的沙坎,就像一道门槛一样挡在潮水面前。潮水走到这里首先就要爬坡,于是能量就开始聚集。

  经过6年的反复试验,专家们终于找出钱塘江在不同时间、不同条件下,形成不同涌潮现象的真正原因。

  原来,每当涨潮的时候,大量海水倒灌进入海口,钱塘江的“喇叭口”使得进入狭窄河道的水面迅速抬升。已经被狭窄河道挤得愤怒不堪的潮水,此时还要拼命对抗钱塘江上游不断涌来的江水,同时还遭遇了河道中巨大的沙坎,一路上一波三折,可以说一腔怒气早就冲到了头顶。所以别看水面波澜不惊,水下已是暗潮涌动,憋足了能量。一旦遇到深入江中的堤坝或者弯道上的海塘,自然就会一怒而起,掀起巨浪。

  所以,真正惹得钱塘江怒潮汹涌的肇事者,一是喇叭口地形,二是水下的沙坎,缺一不可。至于太阳和月亮,不过是在适当的时候,助了潮水一臂之力而已。

  小链接:钱塘江涌潮的速度很快,可以达到每秒5米~7米,最大速度每秒10米~12米。涌潮的威力巨大,1平方米面积上的压力可达7吨。难怪发生潮灾时,堤坝上的人和汽车轻而易举就被卷进江中。

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