编者按:我们发表这篇文章是为了纪念泰坦尼克号于1912年4月15日沉没100周年
大众科学
第CVI卷,第17期,1912年4月27日
冰山是冰川的碎片。我们称之为冰川的巨大冰河,以英寸为单位缓缓向海洋移动,其突出的末端被海浪的作用所折断。“冰崩”是被赋予这种冰块从冰川上断裂下来的过程的专业名称。这是一个全年都会发生的过程,但在夏季比冬季更频繁,而且,这个过程在一年中会使数千个巨大的冰块漂浮起来。
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冰山是北大西洋已知的一种危害。这是一张1912年的地图,显示了冰山可能来自哪里以及泰坦尼克号于1912年4月15日沉没的位置。图片来源:大众科学,1912年4月27日
漂入跨大西洋班轮航线的冰山来自格陵兰岛海岸;因为格陵兰岛的内陆是一个巨大的冰盖,边缘是山脉和海岬。峡湾深入内陆冰川,尽头是巨大的冰川峭壁。然而,有时冰川会以宽阔的面积滑下,靠近海边。
在纽芬兰大浅滩附近,冰山数量最多——换句话说,横跨跨大西洋远洋轮船航线。根据美国海道测量办公室收集的数据(本文中的大部分信息都归功于该办公室),在四月、五月和六月,人们曾在南至北纬三十九度、东至格林威治以西经度38度30分的地区见过冰山。事实上,在北大西洋,北纬四十度以北的任何地方,一年中的任何季节都可能遇到漂浮的冰块。
冰山如何向南漂移。
是拉布拉多洋流将冰山向南输送。但在冰山到达公海之前,可能会遭遇许多不幸。它可能会在北极盆地搁浅;可能会在拉布拉多海岸搁浅并破碎;可能会完全瓦解。构成拉布拉多海岸的众多岛屿、海湾、海岬、浅滩和暗礁,仁慈地阻碍了许多冰山的通过,并阻止它们到达北大西洋水域。
冰山最初在格陵兰岛西海岸被释放时,并不在最强的南向洋流中,它们可能需要几个月的时间才能找到出路戴维斯海峡,而另一些冰山可能立即漂入洋流,畅通无阻地移动,直到在墨西哥湾暖流中消融。
关于拉布拉多洋流,除了它沿着巴芬岛和拉布拉多海岸延伸;其通常的移动速度为每天10至36英里;其宽度和深度不确定;并且偶尔会完全停止之外,人们知之甚少。拉布拉多洋流变幻莫测的原因以及冰山运动的整个主题几乎无法预测。人们只大致知道,在纽芬兰大浅滩上,冰山通常向南或东南方向移动。那些漂流到雷斯角以西的冰山通常会从格林浅滩和圣皮埃尔浅滩之间通过。
在格兰德浅滩上,在轮船航线上闪烁的冰山可能不是今年的“冰崩”。事实上,它可能在多年前就从其母冰川上断裂下来。海道测量办公室计算出,如果冰山主要在七月和八月被释放,它们应该在十二月和一月到达跨大西洋航线。然而,这种情况很少见。显然,考虑到冰山在初夏时节在浅滩附近最为常见,拉布拉多岛不规则的海岸线必定会大大阻碍冰山的流动。在同一天被释放的两座冰山中,一座可能比另一座早两年到达格兰德浅滩。
北极冰的前沿,携带着无休止的冰块队伍从北方漂流而下,在四月份到达墨西哥湾暖流的北部平均界限,并在经度50度子午线的东、西两侧沿这条线扩散开来,冰块瓦解并迅速消失。然而,即使在到达向南移动的极限之后,许多冰山由于其深度的浸没,也会向西移动,甚至进入墨西哥湾暖流。
在四月、五月和六月期间,各种冰块容易被发现的区域位于北纬42度45分和格林威治以西经度47度52分之间。在这里,墨西哥湾暖流和拉布拉多洋流相遇;在这里,冰的运动有时受到其中一种洋流的影响,有时受到另一种洋流的影响;而在这里,北纬41度46分和经度50度
14分,“泰坦尼克号”遭遇了厄运。
一张1912年出版的照片显示,一座巨大的船帆形冰山漂浮在北大西洋。图片来源:大众科学,1912年4月27日
冰山的威胁。
航海家最害怕的是冰山的巨大质量。虽然冰山的大小可能各不相同,但一座普通的冰山墙壁顶部的高度为60到100英尺,尖顶或角峰从底部耸立200到250英尺,底部长度可能为300到500码。只有八分之一或九分之一的整体质量位于水面之上。请记住,质量与高度是不同的量。因此,书籍中有时会发现这样的说法:冰山在水下的深度可能是水上高度的八到九倍,这是不正确的。冰山在水上的高度有可能与其在水下的深度相等;因为如果我们想象一个大的、坚固的、任何规则形状的块状物,其中心有一个非常小的尖锐的尖顶,那么水上的高度很容易等于水下的深度。海道测量办公室记录了一个冰山案例,该冰山在贝尔岛海峡十六英寻深的水中搁浅,有一个约100英尺高的细尖顶。冰山通常平衡得很好,以至于表面稍微融化就会导致重心移动,从而导致冰山翻转到新的位置。
瓦解发生得非常迅速。在七月和八月的拉布拉多海岸,当冰山密集地聚集在一起时,破裂的声音常常震耳欲聋。当冰山被冻结时,温度非常低,因此当暴露在解冻温度下时,外部的张力与内部的张力不同。换句话说,冰山变得像巨大的鲁珀特王子之泪,众所周知,鲁珀特王子之泪是通过将熔融玻璃滴入冷水中形成的。据说,炮火的冲击有时会击碎冰山,可见内外张力是多么不均衡。白天,融化的水会渗入裂缝。晚上,水结冰、膨胀并分裂冰山。分裂作用越大,瓦解速度越快,因为会暴露出新的表面。如果不是这些情况,大型冰山在完全融化之前会保持完整多年。
冰山奇特的形状。
冰山不仅巨大的质量是危险的来源,而且其古怪的形状也是如此。那些怪异的尖顶、角峰、圆顶、尖塔和山峰,让人想起天才为取悦异想天开的仙女公主而塑造的城堡,在水下突出的、看不见的支脉中找到了对应物,这些支脉与任何暗礁一样危险。美国海道测量办公室提请注意英国蒸汽船“内斯摩尔号”遭受的事故,该船撞上了一座冰山,船头被撞坏。当她入坞时,发现一道长长的划痕从她的前桅横桁一直延伸到船尾,就在龙骨上方。四根框架被折断,钢板几乎被切穿。由于在第一次碰撞后,船只和冰山之间有清水,因此很明显,船只在舵被转向后撞上了一个突出的支脉。
警告航海家。
由于往返于欧洲和美国之间的大多数船只所走的航线都直接穿过格兰德浅滩冰山最密集的区域,因此了解采取了哪些预防措施来警告航海家注意危险变得很有意义。通过无线电报,每位船长都会将他所看到的冰山和浮冰告知其直接半径范围内的船只。他的警告要么通过无线电直接传达给陆地,要么从一艘船中继到另一艘船,直到最终到达华盛顿特区的美国海道测量办公室。沉船、漂浮物、冰块和其他航行障碍物都会被及时报告。根据这些报告,美国海道测量办公室编制了一份每日备忘录,发送到大西洋沿岸、五大湖区、太平洋和墨西哥湾沿岸的十六个分支海道测量办公室。在这些分支机构中,帆船和轮船的船长可以注意到已报告的障碍物的可能位置。美国海道测量办公室于去年4月15日在纽约发布的每日备忘录,由于“泰坦尼克号”灾难,这份备忘录现在具有悲剧性的意义,内容如下
北大西洋。
美国海岸附近的障碍物。
3月28日——北纬24度20分,西经80度02分,经过一根断裂的桅杆,伸出水面约3英尺,显然附着在沉没的残骸上。——“伊芙琳”号(蒸汽船)莱特。
跨海航线上的障碍物。
4月7日——北纬35度20分,西经59度40分,看到一根覆盖着海洋生物的下桅。——“亚得里亚海”号(意大利蒸汽船)切瓦斯库。
冰情报告。
4月7日——北纬45度10分,西经56度40分,驶入一片宽约3或4英里、南北延伸至视野尽头的浮冰带。看到了一些非常厚的冰盘。——“罗莎琳德”号(英国蒸汽船)威廉姆斯。
4月10日——北纬41度50分,西经50度25分,经过一片数百英尺宽、15英里长的巨大冰原,呈东北偏北方向延伸。——“埃克塞尔西奥”号(德国蒸汽船)。(纽约先驱报)。
与冰山碰撞——4月14日——北纬41度46分,西经50度14分,英国蒸汽船“泰坦尼克号”与一座冰山相撞,船头严重损坏;损坏程度尚不清楚。
4月14日——德国蒸汽船“亚美利加号”通过无线电报报告,在北纬41度27分,西经50度08分经过两座大型冰山。——“泰坦尼克号”(英国蒸汽船)。
4月14日——北纬42度06分,西经49度43分,遇到大面积浮冰,并看到七座相当大的冰山——“比萨”号(德国蒸汽船)。
J. J. 克纳普,
美国海军上校,海道测量员。
从这份每日备忘录可以看出,“泰坦尼克号”已被“亚美利加号”告知附近有两座大型冰山。几个小时后,她就遭遇了厄运。
日复一日,美国海道测量办公室不断向航海家通报格兰德浅滩附近潜伏的危险。通过纽约分部海道测量办公室负责人约翰·格雷迪中尉的允许,笔者得以查阅最近通过该办公室的报告。4月10日上午8点20分,蒸汽船“埃克塞尔西奥号”在北纬41度50分驶过一片只有数百英尺宽,但至少15英里长的浮冰,呈东北偏北方向延伸。“卡曼尼亚号”的船长在11日报告说,在北纬41度54分和西经50度30分发现了大约三十座大型冰山,以及大面积的浮冰。“卡曼尼亚号”船长引述说,“一些大型冰山”长约400英尺,宽约四分之一到半英里。
冰山的迹象。
船长如何知道附近是否有冰?关于这一点,美国海道测量办公室提供了以下信息
在甲板上看到冰之前,冰闪通常会指示冰的存在。当人们知道冰闪是由太阳或月亮的光线反射引起的时,就很容易理解这一点。
在晴朗的天气里,地平线上冰层上方的天空颜色会更苍白或更浅,并且很容易与头顶的天空区分开来,因此应保持警惕,并注意天空颜色的变化。
在晴朗的天气里,冰山由于其亮度,可以在很远的地方被看到,在夜间则由于其光辉而被看到。在雾天,它们可以通过雾中的明显黑色度被看到(如果可以使用这样的术语)。
它们也可以通过蒸汽哨或雾号的回声来探测到。应该记住这一点,因为通过记录哨声的鸣响和反射声音之间的时间,可以将物体在英尺为单位的距离大致计算出来,方法是将时间乘以550。
冰山的存在通常通过其破裂和散落的声音来告知。冰块的破裂声或碎片落入海中的声音就像海浪拍岸或远处枪炮的发射声,通常可以在短距离内听到。
在清新的微风中,没有涌浪或波浪运动是迎风面有陆地或冰的迹象。
远离陆地的海豹群或鸟群的出现表明附近有冰。
当接近冰时,气温会下降,尤其是在下风侧;但通常只在离冰不远的地方才会下降。海水温度的下降有时是附近有冰的迹象,尽管在冷暖流混合的地区,如拉布拉多洋流和墨西哥湾暖流的交汇处,人们已经知道海水的温度会随着冰的临近而升高。如果冰山搁浅,流过冰山的水温会降低,从而指示冰山的存在。因此,温度变化可以作为警告,应经常观察和考虑空气和海水的温度。
关于冰的信号。
可以通过与纽芬兰、圣皮埃尔和加拿大的海洋信号站通信来获得有关风、温度、天气预报和冰情的信息。这些信号站位于雷斯角、雷角、贝尔岛、沙托湾、阿穆尔角、加朗特里角(圣皮埃尔)和圣保罗岛。
马可尼无线电报公司为加拿大自治领海洋渔业部在大多数信号站运营无线电报站,配备马可尼设备的船只可以与这些信号站通信。