自然与人—21  地下环流与典型海岸地形

李开乐

    从核球喷射论所诞生出来的原始地球，必定是全熔态和内外都充满环流。后来随着温度的降低而缓慢形成硬地壳的过程，也必然遵循了流体动力的原则。因此，我们现在要想认识一些特殊海岸地形的形成原因，就必须用流体动力的观点去分析它们的历史演变。通过这部分的分析，反过来我们又可以确信自转的高温液态球确实是原始地球的客观实际状态。

自然与人-21.1   原始液态地球存在着液体环流

  

    摘要：原始液态地球也存在着液体环流，总趋势也是两极下沉后从球体内流向赤道截面并上涌到赤道表面。赤道的过剩熔液从地表向两极廻流之后，便出现了很多移动涡旋，尤其中纬度有了自西向东的熔液急流圈，两极附近又是大规模激烈旋转的下沉旋涡。

    按照自转力学原理，原始液态地球也与太阳一样存在着液体环流。我们根据核球喷射理论，与所有星球的诞生一样，地球从太阳诞生出来之后，来到这里时也是一个高温的大熔液球，而且既公转，又自转，所以整个球体就产生了液体环流。地球的这种液体环流的总趋势，也一样是两极附近的熔液下沉后从球体内向赤道截面方向流去，然后在赤道截面附近上涌到地球表面。由于运动惯性和液体连续性，就会使赤道附近上涌到地球表面的熔液太多，这些过剩的熔液又必须从地球表层向两极方向廻流。最后，原始地球整个球体里里外外的熔液就都保持着永不休止的流动了，尤其地球表面熔液的流动相当复杂。

    在地球表层，赤道附近朝着两极方向流动的熔液，由于科里奥利力的作用，以北半球为例（南半球与北半球对称），向着正北方向的运动会逐渐变成了向东北（在南半球则向东南）方向运动。越往北，这个科里奥利力就越大，到了中纬度附近，向东北方向的运动就完全变成了向正东方向运动了。此时，流体再略为向北一点点，它向东的速度就会增加很大，因为在中、高纬度地带的纬度坡度（即相邻纬圈与自转轴距离的差异）很大。但是，由于地球自转的不停顿，使得两极→赤道截面→上涌→赤道表面→两极的熔液环流源源不断，结果中纬度附近向正东方向运动的熔液就拼命往极地方向挤靠，越挤靠，则向东的速度就越大。这样，就使中纬度附近终于形成了自西向东速度很大的熔液急流圈，而两极附近却由于自转离心效应的不断起作用，造成了熔液过度缺失，便形成了大规模激烈旋转的下沉旋涡。这就是原始液态地球表层复杂环流的简单概括。