以下文章经许可转载自 The Conversation，这是一个报道最新研究的在线出版物。
如果您曾经涉水进入海洋游泳，突然意识到海岸正在变得越来越远，而不是越来越近，您可能遇到了裂流。 裂流在世界各地的海滩都很常见，这些强大的水流以每秒数英尺的速度从海岸流向大海。
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了解裂流是什么以及如何寻找它们非常重要，因为它们是近岸冲浪区溺水的主要原因。 根据最近的一项估计，自 2017 年以来，裂流已导致美国435 人溺水。
为沿海社区服务的国家气象局办公室发布预报，预测裂流可能发生的时间和地点。 这些预报借鉴了数十年的裂流物理学研究。 包括我们研究小组在内的许多学者正在寻找创新的方法来发现更多关于裂流的信息——包括它们在沿海海洋生态系统中的重要作用。
裂流是在冲浪区快速远离海岸的狭窄水流。 来源：NOAA 国家海洋服务
并非所有裂流都相同
所有裂流都有相似的影响，但它们可以通过多种方式形成。
一种类型的裂流，称为地形或海槽裂流，当破碎波浪之间存在间隙时形成。 当波浪破碎时，它们会将水推向海滩并稍微抬高水位。
如果波浪在沙洲上破碎，但在穿过沙洲的较深海槽中没有破碎，则波浪推向海滩的额外水会通过海槽流回海洋。 逃逸的水流就像传送带一样，将水、毫无戒心的游泳者和小型海洋生物输送到近海。
另一种类型，称为瞬态或突发性裂流，在海浪汹涌时形成。 破碎波浪的边缘推动水并使其旋转，就像快速的滑冰运动员撞到某人一样。
这会产生称为涡流的漩涡，涡流可以组合形成更大的漩涡，其水流就像临时的传送带。 突发性裂流是一个活跃的研究领域。
游泳、漂浮、呼救
选择有救生员的海滩并注意海滩旗帜警告是避免裂流的最佳方法。 但是，如果您被卷入其中，以下是一些安全返回岸边的技巧。
将裂流想象成一条快速的河流，穿过冲浪区远离海岸。 逆流游泳会使您精疲力尽，并使您面临溺水的风险。 相反，平行于海滩游泳——想想朝着“河岸”前进——直到您摆脱裂流的拉力。 一旦您不再与之抗争，您就可以游回岸边。
另一种策略是漂浮，直到裂流将您带到近海，超出破碎波浪的范围。 裂流在这里减速，因此您可以游离裂流并返回岸边。
如果您认为自己处于危险之中，请尽量保持冷静。 挥舞手臂并呼救。 如果您看到有人被困在裂流中，请向他们扔一个漂浮设备并通知救生员。
预测裂流
国家海洋和大气管理局的裂流危害模型根据特定海滩的波浪条件，提前预测遇到危险裂流的可能性。 NOAA 不断努力提高这些危害预报的准确性，包括通过与美国救生协会的持续合作。 这种合作旨在将模型预测与救生员关于裂流危害的报告进行比较，并为不同区域和波浪重新校准模型。
在华盛顿大学，我们正在评估 NOAA 危害预报与最新的裂流科学的对比。 这有助于我们评估针对不同类型裂流（例如意外的突发性裂流）的预测。
为了测量裂流，我们有时会穿上水肺潜水装备，与海浪搏斗，以便在冲浪区设置仪器。 但是这项工作可能很昂贵，并且依赖于预先知道裂流将在哪里发生。 对于突发性裂流来说，这是不可能的，因此我们需要不同的方法来分析这些裂流。
我们使用超级计算机和大型波浪水池（相当于奥运会游泳池的大小，一端带有产生波浪的桨叶）来模拟突发性裂流。 波浪水池实验室实验和计算机模拟使我们能够控制我们产生的波浪类型，并更容易收集大量数据。 这项工作正在提高我们对波浪条件和突发性裂流之间关系的理解，这可以帮助改进危害预测。
海洋生物的快速通道
裂流不仅仅是一个安全问题。 科学家们开始更好地了解它们在重新分配小型海洋生物以及沿海水域中的塑料、污染物、沉积物和碎屑方面发挥的关键生态作用。
许多海洋生物，包括牡蛎、藤壶、鱼类和珊瑚，在它们的幼虫阶段依赖于洋流来寻找合适的栖息地。 这些生物向上或向下游泳或附着在漂浮或下沉的物质上，并通过多种海洋过程进行运输。
裂流是将幼虫分散到更深水域或在浅水中再循环它们的关键机制。 裂流类型和行为可能会影响海洋生物的运动。
水温和盐度可以通过改变水的密度来改变裂流的行为——并将生物体送到其他路线。 我们的团队分析了从低空飞行的飞机上拍摄的图像，发现较温暖的裂流将水在表面输送到更远的海上，而较冷的裂流则在表面下以不同的模式扩散。
我们的研究小组和其他科学家正在使用计算机模拟和数值“幼虫”来研究温度、盐度和其他因素可能如何影响海洋生物的运输。 通过更好地了解这些冲浪区传送带，我们的目标是帮助确保游泳者的安全，并评估裂流如何影响近岸水生生态系统。
本文最初发表在 The Conversation上。 阅读 原文。