海洋中出现神秘双“漩涡”

科学家发现南部海域出现了一种奇异现象：相连的水涡类似于朝相反方向旋转的巨大漩涡。

海洋中常见的是旋转的水团，即漩涡。然而，新发现的漩涡在水中翻腾的速度比单个漩涡快 10 倍，而且在水下通过 U 形漩涡连接在一起。更重要的是，它们可能能够吞噬微小的海洋动物，并将它们运送到很远的地方。研究人员现在正试图弄清楚这些漩涡是如何形成的，以及它们的行为为何如此怪异。

涡流的直径可超过 60 英里，通常由较大洋流的湍流产生。“当它们达到一定强度时，就会自发地开始蜿蜒流动，并分裂成涡流，”英国利物浦大学海洋学家、此项新发现的科学家之一克里斯·休斯 (Chris Hughes) 表示。他表示，涡流通过混合来自不同地区的水在海洋中发挥着重要作用。它们可以搅动通常在深水中发现的营养物质，并将水输送到环流（宽度可达数千英里的环形洋流）。这对于将热量从赤道输送到两极周围的水域至关重要。“如果没有涡流，这真的不可能发生，”休斯说。

自 20 世纪 70 年代以来，数学家们就提出，涡流可能能够相遇并成对移动。研究人员已经能够制造出这种现象的微型版本；你甚至可以在游泳池中观察到这些涡流，它们的形状像烟圈的下半部分。但到目前为止，从未在野外见过双涡流。休斯在检查来自世界各地的海洋表面卫星图像时发现了一个。

“我偶然注意到塔斯曼海（澳大利亚和新西兰之间）的一个小特征，它的行为与其他地方相比非常奇怪，”休斯说。“几乎所有这些漩涡都缓慢地向西漂移，但这个小特征却迅速向东移动。原来是这个半烟圈。”

这些烟圈似乎相当罕见。休斯和普利茅斯海洋实验室的同事彼得·米勒仔细研究了 25 年来的卫星图像，发现在澳大利亚海域只有八个烟圈，在南非海岸附近只有一个。这些地区的漩涡通常每天移动约一英里；而烟圈每天移动五到十英里，持续约六个月后才分裂。

休斯认为，烟圈异常的速度和方向可能与两个涡流之间的平衡有关。在每个烟圈中，一个涡流的中心有一个洞，就像你通常在漩涡中看到的一样。另一个涡流中间有一个水块，以相反的方向旋转。正常涡流中的凹陷或凸起会产生扰动，推动周围的水流，从而限制其速度。“如果有两个涡流在一起，那么它们之间的速度就会抵消，”休斯说。“这里没有像标准涡流那样向西移动的物质。”

当两个朝相反方向旋转的涡流相互碰撞时，可能会产生烟圈。或者在其他情况下，海岸线附近可能形成一个单独的涡流，在那里摩擦会减缓一些被搅动的水流，直到它开始朝相反方向旋转。休斯说，这似乎就是东澳大利亚洋流附近发生的情况，尽管为什么在其他许多靠近海岸有强烈洋流的地方没有出现烟圈还不清楚。

除了在《海底总动员》中出现外，东澳大利亚洋流还因其与周围水域的不同条件而闻名，包括温度更高。该洋流中形成的涡流也非常独特。

“如果它们成对出现，它们会飞越整个塔斯曼海，并携带相同的特性，”休斯说。“你会得到特定的水体，那里的生物和条件与周围地区完全不同。”

他认为，烟圈甚至可能捕获微小的海洋生物，并将它们带到遥远的海域，同时还能吸引更大的动物。休斯于 12 月 4 日在《地球物理研究快报》上发表了这一研究成果，他说：“很可能有一群特定种类的鱼会因为特殊的环境而追随这些漩涡。鱼实际上会主动选择追随漩涡，因为漩涡里有东西。”