泰坦尼克号沉没之谜——都是月亮惹的祸？
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今年4月23日，“雪龙”和“雪龙2”科考船顺利返回到上海基地码头，标志着我国第36次南极考察暨首次“‘双龙’探极”工作圆满完成。
据悉，为了做好首次“‘双龙’探极”的保驾护航工作，自然资源部国家卫星海洋应用中心专门成立了南极航行冰情监测信息保障应急工作组，利用自身遥感技术优势助力“‘双龙’探极”。
应急工作组针对“雪龙”船航经区域以及普里兹湾和迪蒙迪威尔海，利用我国自主研制的海洋一号、海洋二号、高分三号等卫星的数据，获取并制作海冰实况信息专题图及历史冰情统计分析产品。考察期间，卫星中心累计发布应急保障信息服务17期，为“雪龙”船冰区航行和作业安全等提供了重要的信息支撑。
之所以需要卫星来为科考船的航行保驾护航，是因为水形成的海冰乃至冰山和海雾对于海上航行和海上运输来说都是极其危险的。
事实上，在北半球极地地区，一年中大部分时间里海冰都阻碍着航线的安全。由风和海流驱动的海冰限制了人们对南北两极的极地研究。尽管在多雾的情况下，也可以使用雷达导航，但是较差的能见度对于往来的大小船舶来说还是很危险。
1912年4月14日23时40分左右，当时世界上体积最庞大、内部设施最豪华的客运轮船泰坦尼克号与一座冰山相撞，造成右舷船艏至船中部破裂，五间水密舱进水。4月15日凌晨2时20分左右，泰坦尼克号船体断裂成两截后沉入大西洋底3700米处。2224名船员及乘客中，1517人丧生，其中仅333具罹难者遗体被寻回。泰坦尼克号沉没事故为和平时期死伤人数最为惨重的一次海难，其残骸直至1985年才被再度发现，目前受到联合国教育、科学及文化组织的保护。
在泰坦尼克号海难发生整一个世纪之后的2012年，美国得克萨斯州的科学家颠覆人们以往的认知，指出了导致此次灾难的“元凶”——月亮。
稍微了解历史或看过电影《泰坦尼克号》的人都知道，这次事故的罪魁祸首应该是一座庞大的海上冰山，难道美国专家不靠谱？实际情况是，专家的话指明的更应该是导致海难的帮凶，真正的元凶，需要我们好好去探查。
新近出版的《认识海洋》一书，给我们探寻冰山的起源提供了非常系统和权威的解答。其中，“海冰和海雾”一节抽丝剥茧，娓娓道来，对海冰、冰山、海雾的生成过程进行了详细的介绍。认真阅读之后，泰坦尼克后沉没之谜也就彻底揭开了。
海冰的凤凰涅槃
地球任何纬度，只要某地海拔高到平均温度低于水的冰点（0℃），冰都会全年存在。这一海拔高度变化很大，在极地地区海平面就可以结冰，而在赤道地区需要在海拔约为5000m的高处才可能结冰。例如非洲赤道附近的乞力马扎罗山，山顶就有冰川和积雪。
在陆地上，冰雪是低温和降水的结果。在海洋或湖泊中，由于其本身是一个天然的水库，降水不是必要条件，当空气和温度低于水的冰点时，就会形成冰。
当海水开始结冰时，水变得浑浊，同时生成冰晶；随着冰晶数量的增加，形成薄层雪泥；新生的海冰层被波浪和风打破，形成“圆饼”；冰冻继续，“圆饼”四处移动并融合，形成浮冰；浮冰随着风和海流漂移并相互碰撞，形成冰脊、冰丘或低矮的小冰山。一些浮冰随着风和水不断地运动，彼此破碎或冻结，其他的则固结在大陆上。这些固定的浮冰成为固定冰（fast ice）。继续冻结，冰的厚度增加。冰上的雪和水也会冻结，增加浮冰质量。
极地附近海洋航行，更多遇到的是海冰。比如文章开头提到的利用卫星数据为“雪龙”船制作海冰实况信息专题图。
海冰是淡的
海水中溶解的盐不进入冰晶结构中，而是被排到表层海水中。这些温度很低且盐含量高的海水会下沉，被低盐度的海水取代，而这些低盐度的海水继而冷却至冰点。海冰形成后，一些卤水被困在海冰的空隙中。如果海冰形成缓慢，大多数卤水将逃出；如果海冰在低于冰点时迅速形成，更多的卤水将被困在冰隙中。随着时间流逝和海冰年龄增长，卤水透过海冰缓慢地排出，最终海冰的盐度变得足够低，融化后可以饮用。简单点说，海冰其实是淡的。
海冰更像一块“板”
在一个结冰季内，极地海域表面大约可形成厚2m的冰。冰层下方的海水冷却，使已有冰层下方生成新的海冰，热量透过冰层释放，这一过程限制了海冰的厚度。冰层下方的海水结冰时，必须释放融解潜热，这些热量只能通过冰的热传导进行释放。在极地温度下，这本身是一个缓慢过程。而冰表面的积雪起到绝缘体的作用，使得这一个放热过程更为缓慢。
在美国东北部、加拿大、俄罗斯、斯堪的纳维亚地区和美国阿拉斯加州的部分海湾和海岸处，海冰季节性存在；在北极中心区域和南极洲周围，海冰全年存在。在北半球冬季，海冰覆盖着整个北冰洋；在南半球冬季，海冰则围绕南极洲并向海推进。波浪、海流、风和潮汐使冰的边缘断裂，浮冰碰撞，堆积成不规则的冰堆，形成冰脊。冰脊形成于浮冰的碰撞边缘，厚度约10m。海冰在夏季沿着表面边缘融化，一年中冰完全没有融化的区域，将在冬季形成新的冰，厚度累积可达3~5m。
海冰和冰山不是一家人
需要注意的是，海冰是海水的产物，不应把海冰与覆盖格陵兰岛和南极大陆的淡水冰川混淆。当陆地冰川断裂坠入海中，这些漂浮的淡水冰川称为冰山。
冰山的自我修养
冰山巨大且形状不规则，它们漂浮于海面之上的部分仅占全部质量的12%。俗话说，冰山一角，既源于此。
冰山由冰川或大河结的冰形成。这些大河起始于内陆，包括格陵兰岛中部、南极洲和阿拉斯加，沿着河道缓慢流向海洋。冰川向前运动，遇到海洋时，由于底部融化以及波浪和潮汐运动，冰块断裂，漂浮于海上。冰山的形成过程称为冰裂，主要发生在夏季。
北极冰山随海流向南漂移，能漂流至新英格兰地区和北大西洋繁忙的航线上。
撞沉泰坦尼克号的元凶
1912年，泰坦尼克号首航就因为撞上冰山而沉没，该冰山最可能形成于格陵兰岛，冰川在那断裂后，它随着海流向南漂浮。但是对于这块异常庞大的冰山，如果没有巨大力量的驱使，是不可能不远万里来到泰坦尼克号的航线上的。
元凶出现了，帮凶在科学家的研究之下也呼之欲出——给予海流力量加持的正是传说中温柔的月亮。
都是月亮惹的祸
文章开头提到的美国得克萨斯州的科学家——得克萨斯州州立大学物理学家唐纳德·奥尔森说：“月亮或许可以解释这块异常庞大的冰山出现在泰坦尼克号航线上的原因。”
据悉，泰坦尼克号的船长是当时久负盛名的爱德华·史密斯，史密斯船长曾多次完成在北大西洋的航行任务。史密斯的丰富阅历和谨慎细心正是他被选为泰坦尼克号处女航船长的原因。因此，研究人员对史密斯不顾冰山警告而继续航行的做法感到不解。
奥尔森指出，通常，大型冰山会在拉布拉多和纽芬兰地区的浅水水域搁浅，除非它们融化到一定程度重新顺着海浪漂浮、或者被巨大海浪冲走，否则无法向南漂浮。那么，如此大型的冰山又是如何向南漂浮如此之远，在事发当晚抵达纽芬兰以南的泰坦尼克号航线上的呢？
奥尔森的研究小组对已故海洋学家费格斯·伍德的推测进行研究后指出，1912年1月4日出现了难得一遇的情况，当天，月亮和太阳间角度特殊，导致它们之间引力增大。同时，当年1月里，月球与地球的距离也是在1400年中最近的一次，它们之间的吸引力增强。“这种情况使月亮引发地球潮汐的作用力达到最大。”海洋潮汐异常升高，使更多的大型冰山脱离格陵兰，向南漂浮到北大西洋，这其中就有撞上泰坦尼克号的那座。
该研究小组的这一发现为史密斯船长无视冰山警告的决定做出了辩护。奥尔森认为，当时，史密斯船长没有估计到他所面对的冰山有如此庞大的体积。
因此，导致泰坦尼克沉没的罪魁祸首就是那块庞大的冰山，月亮只是“温柔”地施了一把力，只不过因为月亮和太阳的角度问题，这把力施得有点过了头，其实月亮是很无辜的。
这次著名的沉船事故发生以后，美国开始巡查冰山并向船舶警示冰山的位置，这项工作一直持续至今，目前还加上了卫星监测。
冰山也可以很“温柔”
相比之下，南极洲的冰山和阿拉斯加的冰山温柔许多。尽管已知南极洲的冰山可以漂流到南纬40°~50°地区（澳大利亚南部海域、新西兰），但它们主要受绕极环流控制，通常漂浮在大陆附近。阿拉斯加的冰山通常漂流到狭窄水道和半封闭海湾，不经常漂到开阔海域。与危害海上运输的冰山相比，阿拉斯加冰山更多是作为一种景观，冰川湾和威廉王子湾就是观赏冰川的胜地。
冰山都是大块头
狭窄山谷的冰川所形成的冰山形状不规则，像塔或城垛一样，它们被称为城堡冰山（castle berg），撞上泰坦尼克号的冰山即为城堡冰山，常见于北极及附近地区。源自广阔平整大陆冰盖的冰山通常比城堡冰山大许多，这些巨大平整的冰山被称为平顶冰山（tabular berg），常见于南极附近，由其形成的冰山岛可作为极地研究人员的基地。这类冰山中，有一些达到可以足够容纳飞机跑道、房屋和研究设备，在其最终断裂之前能使用多年。
1987年末，一个巨大的平顶冰山（B-9）从南极洲断裂，沿南极海岸漂浮了2000km。该冰山长155km，厚230m，其表面面积与纽约长岛相当。这个冰山非常巨大，冰山主体在水中浸没较深，其漂浮受到次表层海流的影响，而普通大小的平顶冰山只是随风漂浮。B-9在罗斯海顺时针向西漂浮了两年后，触碰陆地并碎裂成三块。它的轨迹被飞机和卫星记录了下来，这有助于增加人们对罗斯海海流的理解。
巨型冰山不常见
特别巨大的平顶冰山冰裂并不常见，冰川每天大约只向海推进1m，像B-9这样体积巨大的冰山大约用了370年才漂到海中。这种规模冰山的形成也取决于冰山与冰川分离处的裂缝的位置。在1965年~1971年的航拍照片上，就发现了沿着B-9发育的断裂裂缝。科学研究发现，撞沉泰坦尼克号的巨型冰山已有10万年历史。
2000年3月，另一个巨大的平顶冰山B-15从南极洲罗斯冰架上脱离。B-15是其形成的时间内最大的冰山之一。它长约300km，宽约40km，水面以下厚400m，水面以上高30m。自形成后，B-15先破裂为两座主要的冰山，然后又破裂成包括B-17和B-18在内的其他小一些的冰山，B-15的崩解导致了罗斯冰架的边缘后退到大约50年以前的位置。
全球变暖加速“制造”冰山
正在南极进行的研究表明，这些延伸到海洋中绕南极洲形成永久冰架的冰川正在消退。同时，冰架断裂，大型冰山的形成速率正在增加。这可能是由于全球变暖加快了冰川的融化速度。
储存在冰帽和冰川中的水约占地球全部水量的2.11%。如果这些冰全部融化，海平面将上升约79m，海洋的平均深度3729m也会增加2.11%。在末次冰盛期内，世界上冰帽和冰川的覆盖面积比今天多3.5%，海平面约比现在低130m。
◎系统编排：全面覆盖海洋领域各分支学科，从海洋地质结构到海水的物理化学特征，从潮汐、洋流等海洋现象到细菌、哺乳生物等海洋中的居民，内容循序渐进，全景展现海洋的奥秘，打造读者对海洋的立体认知。
◎注重实用：海洋与人类生活息息相关。本书9次修订再版，通过引入大量贴合生活的实例和特设介绍海洋学科学进展的专栏，贴合海洋学热点话题，各部分内容互相渗透，引领读者融会贯通地掌握海洋学知识，并能将科学原理运用到实际生活中。
◎启迪思维：以人类探索海洋的历史为起点，以自然现象和科学原理为经纬，透过浩渺的视角阅览人类所赖以生存的地球系统，深度理解海洋这个人类生存与发展的重要空间。
