海洋底是平的吗

时间:2024-06-26 05:08:02

刚才,我们谈到了铁路,现在突然转到洋底,可能会令一些读者感到意外,它们两者有什么联系吗?实际上,这两者在几何学上的联系非常密切。

我们这里说的是洋底的弯度,那么它到底是什么形状呢?是凹下去的,还是平的,或者是凸起来的?很多人可能会觉得奇怪,大洋那么深,它肯定是凹下去的嘛!其实,在接下来的分析中,我们就会发现,洋底不但不是凹下去的,相反,它是向上凸起来的。我们通常以为大洋“无边无底”,但实际上,它“无边”的程度比“无底”大多了,可能有几百倍都不止。也就是说,大洋实际上是面积非常大的一层水,而且随着地球表面的变化,这层水也跟着发生了一些弯曲。

就拿大西洋来说吧,在接近赤道的地方,它的宽度大约占赤道周长的海洋底是平的吗

。如图所示,图中的圆周代表赤道,弧线ACB代表大西洋的洋面。我们这里假设洋底是平的,那么这个深度就等于弧线ACB的高CD,在前面我提到过,弧线ACB的长度是圆周的海洋底是平的吗

,所以弦长AB实际上就是内切正六边形的边长,正好等于这个圆周半径的长度。根据前面一节的结论,我们可以很容易求出CD的大小。

海洋底是平的吗

图 海底是平的吗?

根据海洋底是平的吗

,可以得到:

海洋底是平的吗

这里的a=R,所以:

海洋底是平的吗

我们知道,地球的半径是6400千米,所以:

h=800(千米)

从刚才的计算可知,如果大西洋底是平的,那么它最深的地方应该是800千米。但是,实际上,大西最深的地方还不到10千米。所以,大西洋的底面并不是平的,而是凸起来的,只不过跟洋面比起来,凸起的程度要小一些。

对于其他大洋来说,也是同样的情况,洋底也是凸起来的。因此,在洋

底上看来,地球的整体形状仍然是球形。

从道路转弯处的半径公式,我们知道,水面越阔,底部凸起就越明显。根据公式海洋底是平的吗

,我们可以得出,大洋的深度h跟洋面阔度a的平方成正比。随着洋面阔度a的增加,大洋的深度增加得非常快。但是,实际上,随着洋面的扩大,它的深度并没有增加那么多。比如,洋面增加了100倍,但它的深度并没有增加100×100=10000倍。所以,较小的海要比大洋的底平一些。比如,黑海在克里米亚和小亚细亚之间,它的底面并不像大洋的底部那样是凸起来的,也不是平的,而是凹下去的。黑海海面形成了一个向下的弧线,这个弧度大概是2°,也就是地球圆周的海洋底是平的吗

。而且,黑海的深度非常均匀,大概是2.2千米。如果把它的弧线跟弦相比,就知道它的海底是平的,最深的地方是:

海洋底是平的吗

从这里可以看出,黑海的海底比从两岸拉起来的直线低下去了1千米,也就是说,黑海的海底不是凸起来的,而是凹下去的。