海洋也有“黑洞”？可以缓和气候变暖带来的海冰融化的负面影响？

地球上一些最大的海洋涡流在数学上相当于神秘的太空黑洞。这些涡流被圆形水道紧紧地屏蔽着，以至于卷入其中的任何东西都无法逃脱

据苏黎世联邦理工学院和迈阿密大学的研究人员称，地球上一些最大的海洋漩涡在数学上相当于太空中神秘的黑洞。这些漩涡被圆形水道严密地屏蔽，以至于卷入其中的任何东西都无法逃脱。据报道，南大洋的涡流数量正在增加，增加了暖咸水向北的输送，这可能会缓和气候变暖带来的海冰融化的负面影响。

然而，科学家至今还无法量化这种影响，因为这些漩涡水体的确切边界仍然无法探测到。

苏黎世联邦理工学院非线性动力学教授 George Haller 和迈阿密大学海洋学研究教授 Francisco Beron-Vera 现在已经找到了解决这个问题的方法。在《流体力学杂志》上刚刚发表的一篇论文中，他们开发了一种新的数学技术来寻找具有连贯边界的水输送涡流。

海洋涡流流体粒子以封闭的环路移动，形成一个屏障，没有任何东西可以逃离这些环路。正是这些屏障有助于在大量可用的观测数据中识别出连贯的海洋涡流。

参考文献：G. Haller, F. J. Beron-Vera. Coherent Lagrangian vortices: the black holes of turbulence. Journal of Fluid Mechanics, 2013; 731 DOI: 10.1017/jfm.2013.391

一、什么是海洋涡流

如果你从空中俯瞰整个海洋，你将在水中看到一些奇妙的环形运动，它们被称为“海洋涡流”，这些涡流赋予了海洋艺术的气息，让人想起了梵高的《星空》。

海洋涡流，又被称为“海洋黑洞”，是海洋中一种神秘而强大的自然现象。海洋涡流是由两股或多股方向、流速、温度等存在差异的水流相互接触并缠绕在一起形成的螺旋状水流。这种现象通常发生在潮汐、洋流和风的共同作用下。地球自转力也对涡流的形成有重要影响。在北半球，涡流通常呈逆时针方向旋转，而在南半球则呈顺时针方向。

涡流的规模可以从几公里到上百公里不等，强度也有很大差异。大多数涡流的力量并不强大，但也有一些涡流能够对船只和海洋生物造成威胁。

这些海洋涡流跨度在10千米至100千米之间，遍布在海洋各个地方。

黑洞型海洋涡流十分稳定，它们的作用与运输工具相同——不仅用于运输浮游生物等微生物或塑料废物或油等异物，还用于运输与周围水体不同热量和盐含量的水。

二、海洋涡流有什么影响

海洋涡流对海洋环境和人类活动有多方面的影响。

对海洋生物影响，涡流能够捕获和传输海洋中的营养物质和微生物，形成一个可移动的“绿洲”，对海洋食物链产生重要影响。

对气候的影响，涡流在海洋和大气之间的热量、气体和营养物质的交换中发挥重要作用，能够影响全球气候变化。

对航海的影响，强大的涡流可能对船只造成威胁，尤其是小型船只。此外，涡流还能够传输海洋石油和垃圾，导致污染物扩散。

海洋涡流作为一种复杂而重要的自然现象，不仅在科学研究中具有重要意义，也对海洋环境和人类活动产生深远影响。通过不断的研究和探索，我们将进一步揭示海洋涡流的奥秘，为应对气候变化和保护海洋环境提供科学依据。

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