NHK特别节目
约45亿年前，海诞生了
孕育生命，维持地球生活的海
但是，海仍然充满了谜
大海，未知的世界
第6集，波.惊人的力量
冲撞着岩石的惊涛骇浪
海的波中储存着巨大的能量
时而汹涌澎湃
有的时候又很平静
改变大海形态的波
这些波中
实际上隐藏着超越我们想象的
巨大力量
大海，未知的世界
这次的主题是波
说到海的话，就一定会有波
海中有波这是众所周知的
实际上，在海洋的波中
有着很不可思议的性质
以及惊人的力量
那波到底是怎么一回事呢？
意大利的天才莱昂纳多.达.芬奇
做了这样一个实验
将球浮在波上
波从左往右前进
但球还是停在原地不动
也就是说水自身是没有前进的
达.芬奇通过这样的实验
波并不是水本身在流动
而只是振动而已
但是，关于海中的波的性质
还有很多我们所不知道的
比如，什么时候会有什么波
就连这些最基本的
也是最近才知道的
第二次大战的1944年
盟军在法国诺曼底海岸
16万大军成功登陆
是被称作是史上最大战役的
诺曼底着陆战役
实际上，此次战役的成功
是多亏了研究波的科学家们
位于美国加利福尼亚洲的
斯克里普斯海洋研究所
第二次大战中
将气象，海洋等专家召集至此
蒙克博士也是其中的一个
登陆战役需要准确测量波的高度
盟军将此项任务委托给了这些博士们
最惊讶的是当时预测海上的波
是谁都没有做过的
对于这样一个全新的课题
还必须在短时间内完成
但是，最后成功了
一般认为，海中的波是被风吹动的
但是，仔细观察的话
却发现海中的波的非常复杂的
就算预测风速一样
要预测出波的高度
并不是件简单的事
在此，蒙克博士他们
基于之前众多的观察数据
提出了是以什么要素
来决定波的高度
其结果所显示的
就是这个方程式
通过这一方程式
风的强度，持续刮风的时间
以及刮风的范围如果都知道的话
就能简单地预测出波的高度
当时的诺曼底着陆计划
决定在6月5日
但是，这一天前后
预测会有暴风雨
着陆是很危险的
这个时候，使用蒙克博士们 所研究的方程式
计算出着陆处的波的高度时发现
到第二天，即6日
波的高度会降到约1.2米
差不多可以着陆
6月6日清晨
联合军决定着陆
这一天，诺曼底海岸的实际波高
也就是1.2米
完全就和预测的一样
指挥战役的艾森豪威尔将军
当时是这样说的
在诺曼底着陆战役中
引导盟军走向胜利的
是那些优秀的气象学者们
在那之后半世纪
现在世界上所有海的波
都可以预测到了
这是用数台电脑
所预测出来的波的高度
波的高度用颜色进行区分
哪里会产生巨大的波
已能一目了然
但是，实际的海中
就算拥有最新的技术
仍不能预测的波
突然出现了
1970年到1980年
在世界各大海上
相继发生了谜一样的海难事件
非常结实的大型船的船身
就无缘无故被破坏掉了
1980年12月
在太平洋的大型货船
尾道丸遇难了
全长220米
总吨数三万四千吨的
大型船的船身部分
从船体中间直接断掉
这样异常的事故
由于尾道丸上所有的人
全都平安被救了
取得了事故当时的珍贵证言
根据他们所提供的证言
没未见过的大波
突然出现在我们眼前
乘着高约14米大波
再次回到海面的尾道丸
再接下来的一瞬间
强烈地拍击着海面
大概是因这时候的冲击
船体被破坏掉了
这么大的大波
到底是怎样形成的呢？
这是尾道丸遇难那天
飞行卫星周围的照片
从大陆刮来西风
这艘船刚好遇上了西风引起的波
这个时候，西北又刮来强风
在这里产生的波
也往尾道丸的方向前进
那艘尾道丸
刚好在两个方向而来的波
相互交织的海域上
这片海域，到底发生什么了呢？
用大型的水箱进行实验
分别从两个方向制造波
接着关注两方而来的波交织的地方
到了水箱的正中间
左右两方而来的波都过来了
于是，突然一瞬间产生出巨大的波
我们再来看一次
在两个波
即山与山刚好交织的一瞬间
在那里
产生出两个波相加高度的波
在实际的海中
像这样的现象是很少发生的
但是，波所持的这种不可思议的性质
时而，还能产生出能破坏
大型货船的大波
位于大平洋正中间的夏威夷群岛
我们知道夏威夷
经常会有大波袭来
这些波也有着不可思议的性质
明明周围没有暴风雨
但是却有这么大的波
这是为什么呢？
这些波到底是从何而来呢？
蒙克博士是首次研究出
预测波高度的方法的人
战后，博士提出了
这样一个朴素的问题
一到夏天
就会有大波过来
一直不间断地过来
那个时候
这些波到底是从何而来呢？
我总是觉得很不可思议
1963年的夏天
蒙克博士们对太平洋的波
进行了大规模的观测
总的来说观测波
并不是件简单的事
为了在广大的太平洋中间
为了测定波的性质
使用了特殊的观测船
这艘船能将船身潜入海内
竖立着进行观测
因为船身潜入很深的海水中
可让海面的波不会摇晃
太平洋的6个观测点将重点观测
波的高度，来的方向等
用一个半月的时间
持续进行记录
观测的结果显示
夏威夷的大波
是从遥远的南极海而来
在南极海产生的波
经过七天时间
到达了相距8000千米的夏威夷
进而，在约5天左右
到达加利福尼亚
阿拉斯加等地
在南极海
南半球一到冬天的6月到9月
就会刮起猛烈的风暴
因此，而产生出拥有很大能量的波
这些波
为什么会移动到遥远的夏威夷呢？
在风能刮得到的
细长的水箱中
来观察波移动的样子
波吸收了风的能量
开始逐渐扩大
于是，就算没有了风
波自身也能移动
一旦没有了风
波就会渐渐变得平稳
每个波的长度便会增加
这些波就是浪涛
一旦形成了浪涛
这些波就能移动到任何地方
波有着长度越长
就越不易失去能量
就能移动到更远的地方的性质
夏天夏威夷的大波
那是遥远的南极海的风暴所形成的波
变成浪涛而来的
在世界所有的海上
都必定会有风暴
因此在海岸上
总是会有预测不到的波
湖泊的话也有没波的
但海上总有某个地方会刮风
不可能是没有波的
大辽阔的大海上产生的波
最终撞击到海岸
便在此遗失能量
被大西洋的激浪冲击的英国
由于这些波的能量
一年30公顷
约为佐贺城一半的土地
都将受到波的冲击
高70米的激浪
给崖壁所带来的冲击力
达每平方米30吨
这与轿车以时速50千米的速度
撞到混凝土墙壁上的冲击
是相差无几的
像这样，隐藏着巨大破坏力的波
尽情地在辽阔的海洋上“旅行”
海中的波
是地球四处可见的
传输巨大能量的装置
波中储存着巨大的能量
地球上所有波拥有的能量
在现在这一瞬间结合的话
能供应日本使用的所有能量
一个月以上
但是，在海中
还存在着比风形成的波
所拥有的能量远远大得多的波
那就是海啸
海啸比如在地震的时候就会产生
首先，因为地震
海底的断层移动
海底的形态也随之变化
于是，其变化
就那样波及到海面
这些以波的形式移动的
就是海啸
海啸的高度一般约数十米
仅仅只看海啸的高度
和风形成的波是差不多的
但是，只要看波的长度
海啸达数十千米到数百千米
而风形成的波长度最多就数百米
海啸是比它长很多的波
一个海啸的波
就相当于“风波”的一千个左右
换句话来说就是
海啸拥有风波
千倍的能量
拥有巨大能量的波海啸
实际上，从最近的研究得知
海啸的能量
对很久以前的地球
造成了难以想象的破坏
距现在约6500万年前
一直繁盛于此的恐龙们
突然之间灭绝了
其原因中的一个
就是巨大陨石的冲击
最近在古巴的首都哈瓦那
发现了奇怪的地层
一直蜿蜒到各个地方
通过东京大学
与古马科学技术研究所的研究者们
对这些地层展开了详细的调查
白色一段段的山崖
这些山崖在很久以前是堆积在海底的
巨大的地层
分析的结果
是发生陨石冲击的
6500万年前的山崖
一般堆积在海底的底层
可看到许多生物爬过所留下的痕迹
但是，这些地层中
完全就没发现那些
从这点可得出
这个高150米的整个地层
是仅在数十天的时间内
快速在海底堆积而成
在6500万年前
这附近的海上
发生了很不可思议的事
要说的话
看到这个地层就会明白
按一般地来考虑
应该就是海啸
总之是发生了非常大的海啸
将整个海都搅乱了
整个陆地上的东西也被卷入其中
全部被卷入海里
如果不这样想的话
此事也就没办法解释
除古巴以外因海啸而造成的地层
就像是包围着墨西哥湾一样
可以看到好几处
于是，在其中心
在墨西哥尤卡坦半岛发现了
因陨石的冲击而形成的环形山
经调查得知，这座环形山
是直径达200千米的庞然大物
尤卡坦半岛在6500万年前
是在海底下的
就这样，因为陨石的冲击
被巨大的海啸带起来的
那到底是怎样的海啸呢？
东京大学的松井博士
和东北大学的今村博士协力
尝试再现这次海啸
因为这边很深
直径10千米的巨大陨石
以秒速30千米的速度
撞击地球
像要将海中的巨大环行山埋掉一样
周围的海水蜂拥而入
一直往里涌的海水
终于堆成了一个环状
那波纹一样蔓延
就这样产生了
高100米
一个波的长度达800千米的
巨大海啸
这些海啸是怎样蔓延的呢？
松井博士们对6500万年前
大陆的位置
及海底地形进行再现
并对此进行模拟实验
海啸在当时北美大陆的南边
1500千米的地方发生的
海啸以时速600千米的速度移动
于是，在发生的三个小时后
到达了北美大陆的南岸
那个时候的波的高度
超过了300米
陆地上已是
因陨石的撞击飞散的
炙热的岩石纷纷降下
而导致森林火灾的时候
天空上布满了灰尘
变得一片黑暗
海水逐渐蔓延到海岸
海底的岩石随之露出来了
开始带起了波
于是，海啸也随之而来
逐渐靠近海岸
海渐渐变浅
海啸却越堆越高
由于巨大的水墙
空气全都被挤了出来
猛烈地袭击着陆地
终于，高达300米的海啸
拼命向前冲击着
凶猛的海啸
就像大洪水一样
吞噬着森林和恐龙等
并慢慢往内陆前进
将所有完全吞噬的巨大海啸
到达了数十公里的内陆
通过这一模拟实验
隔着大西洋的当时的欧洲
非洲沿岸等
应该也被数十几米高的海啸袭击了
进而，就是移动到太平洋的海啸
就连当时的欧亚大陆
也被十几米高的海啸所袭击了
6500万年前袭击地球的
巨大的海啸
将当时沿岸的生物们
全部都毁灭了
给地球带来了非常大的破坏
地球上某处产生的巨大能量
一瞬间被波破坏
这就是海啸的恐怖之处
就连现在的我们
都没有能力对抗这样骇人的能量
但是，波带来的并不总是破坏
能运送能量的波
另一方面
也给各种各样的生物们带来了恩惠
加利福尼亚沿岸
太平洋的浪涛
不断地冲击着岩石
在这里，巨大的海藻
巨人海带森林非常地繁茂
巨人海带长达60米
是世界最大的海藻
在这个森林中
以巨人海带为食或筑巢的
各种各样的生物生活在此
有200种鱼类
各种各样的贝类
还有虾，蟹
还有海獭，海驴
海豹等
大型的哺乳动物
实际上，巨人海带的存活
波的能量在此发挥着重要作用
海水从叶子的表面
吸收溶入海水中的营养
其营养成分的吸引
就需要波
纽约洲立大学的热拉尔博士
博士就巨人海带在吸收营养时
与周围海水的流动有何关系
做了实验
将海带的叶子放入水箱中
周围的海水以不同的速度流动
对海带的叶子
从海水中吸收营养的量进行测定
其结果显示
海带在周围的海水越流动时
能越快地吸收营养
进而，就是在加利福尼亚海上
实际测定的时候发现
海带能更容易吸引营养的海水的流动
是波产生出来的
波摇晃着海水
不断搅拌着
海带的叶子
最终吸引到足够的营养
如果海上没有了波
沿岸的海的样子
一定也会发生很大变化
首先，许多海藻的森林都会消失
再就是生活在那里的动物们
也都会消失
波对于海中的生物们来说
是极其重要的
像这样的波的搅拌作用
不仅能送给海藻营养
还有能给动物们丰富的氧气
食物等的作用
波涌过来的岸边
仅占海全体的1%而已
但是，在那里
生长着海中全部生物的一半以上
波对于生物们来说
是必不可少的东西
岸边还有另外一种波
那就是潮
有的生物能巧妙地利用它
墨西哥西部的加利福尼亚湾
从1月到5月
在这个海滨沙滩上
可以看到难以想象的景象
在大潮的三天后
首先看到的是心神不定的鸟儿
来到了海岸
好像是为什么而来的
终于开始在水中大显身手
它们是为捕食很多的鱼而来的
这种鱼叫格鲁尼恩
体长约20厘米
是白氏银汉鱼的同伴
终于在海边聚集了
宽5米长约200米的
格鲁尼恩鱼
实际上格鲁尼恩
是为了产卵而来
雌鱼用尾巴掘洞
将蛋产在沙坑内
亚利桑那大学的汤姆森博士
博士说格鲁尼恩
是利用规律的潮汐
保护蛋不被外敌与侵
大潮之后潮渐渐退去
然而，格鲁尼恩产卵的地方
都不再有波移动过来
掩埋在沙子下的蛋
因此也没有被波冲走
而是安全地孵化了
很多海里的鱼
都会产数千个蛋
那是因为其存活率很低
但是格鲁尼恩
只产数百个蛋
因为它利用了潮的规律
而将蛋产在安全地带
因此，几乎不会被吃掉
数百个蛋就足够了
产卵后约10天
再一次大潮
涨满了的潮水
直达有蛋的沙丘
波将带着蛋的沙子一并冲下
于是，因为波的刺激
格鲁尼恩焕发生机
重新回到了海里
有规律的潮
不仅仅是格鲁尼恩
很多的生物都是
巧妙利用潮的规律而生存的
潮即是潮汐
是月亮和太阳的引力所致
海水被牵引
地球的两边都堆满了海水
实际上，堆积起来的山与山的距离
与潮汐时波的长度是相当的
其长度是地球的半周
因为实际上还有陆地
所以，会更加短
即使这样，也有1000千米以上
另一方面，波的长度
仅仅数十厘米
潮汐是极其平稳的波
潮汐的波
偶尔也会出现奇怪的现象
加拿大东部的芬迪湾
从里到外约300千米
是达东京湾6倍长的
巨大的湾
这是位于芬迪湾里面的渔港
这里潮的变化
在短时间内便可看到
6个小时，整个港口完全干涸了
芬迪湾的潮汐位于世界第一
满潮与干潮的水差
最大达16米
再次涨潮时
在眨眼之间
海水就浸满了潮浸区
就算是这样
原本就只有数十厘米高的潮波
为什么会出现这么大的潮涨潮落呢？
潮汐的波来到了海岸
海岸刚好有波峰来的时候
海岸的水位是最高的
这就是满潮
进而，波向前移动
在海岸碰到山谷时就是干潮
然而，波在海岸反射
便产生出往反方向前进的波
为此，便形成了 实际往海岸方向前进的波
和反射回来的波重叠后的新的波
像这样，产生巨大的潮涨潮落的落差
根据海岸的地形
波的重叠也会随之改变
潮涨潮落的大小
而会随之不同
芬迪湾的特点是潮涨潮落很大
芬迪湾的长度约300千米
另一方面，来到芬迪湾的潮汐的波长
约1200千米
实际上，像芬迪湾这样
湾的长度是潮汐长度四分之一时
就会产生出更大的潮涨潮落
在水箱中放入代替芬迪湾的
透明的箱状模型
于是，再制作出湾的模型4倍的长波
于是，湾内的水面开始上下摆动
在湾的入口
水位的差并不是很大
但在湾的里面
水差却非常大
水位最高时是满潮
水位最低时应该就是干潮
湾的长度是潮汐中波的长度
刚好四分之一的时候
潮涨潮落的落差是最大的
像这样的现象
正因为是潮汐中的波引起的
在芬迪湾所看到的
尽是岩石的庞大的潮浸区
其面积
相当于东京的一半大
在芬迪湾的里面
每次潮落后
不仅是港口，而是整个海都干涸了
研究潮浸区生物的达博讷博士说
潮浸区有着很重要的作用
它能削除人类制造的污染物
有着让海变得很干净的净化作用
在这个海湾周围
有着很多的农田
因为有很多人居住
大量的营养注入湾内
这些营养如果过多的话
海水中的氧气就会不足
海内的环境便会渐渐恶化
但是，在这里
这里有能去除 营养的潮浸区的潮涨潮落
将去除波及到人类的
恶劣环境
也就是说，潮涨时的波
有将能让环境变得干净的
净化作用
湾内含有生活排水，农业排水等
大量污染物从河里不断流来
人类制造出的这些污染物中的一部分
实际上，对于海中的生物们来说
是一种营养
但是，这些营养过多的话
湾内便会因蜉蝣生物而导致异常
频繁引起赤潮
海湾内的环境也会恶化
阻止这些的
就是生活在潮浸区的生物们
潮浸区的泥土中
生活着许多的双壳贝
像这样的双壳贝
能将海水变得干净
做实验看看它们的作用吧
在满是蜉蝣生物的混浊海水中
放入双壳贝
来观察海水的变化
双壳贝开始吸海水
将蜉蝣生物都吸进去了
约一个小时后
混浊的水变得干干净净
双壳贝将蜉蝣生物都吃掉了
就这样，被净化干净的海水
又随着潮汐返回去了
在潮浸区起净化作用的
不仅仅是双壳贝
还有生活在潮浸区的各种生物
达博讷博士是这样认为的
双壳贝等排出来的排泄物
马上又成为其它生物的食物
这个是体长约5毫米的虾的同伴
平均每一平方米有两万只
就这样，潮浸区的污染物
几乎都不会回到海水中去
是潮浸区的生物带给我们的恩惠
潮落的时候
潮浸区飞来很多的候鸟
这些候鸟以生活在潮浸区的生物为食
人类制造出来的污染物
被潮浸区的各种生物吃掉
进而，由这些鸟儿们
将其带到别处去
世界潮浸区的面积
最少也有数千万公顷
根据在日本三河湾潮浸区的研究
1000公顷的潮浸区
有能净化10万人份净水的能力
由于潮汐的波所形成的潮浸区
尽然能去除大海的污染
潮汐的波，风波等
海中的波对于我们生物来说
是无可取代的东西
看似理所当然地存在于海中的波
实际上发挥着重要的作用
最后发现，波对于地球环境
也发挥着重要的作用
氧气，二氧化碳等
在大气与海中
相互循环着
实际上，海里有了波
才会产生水滴，泡沫
才能一直维持着循环
如果，海中完全没有了波
又会变成怎样呢？
根据某项计算
人类呼出的二氧化碳
不会再被大海吸收
而是一直留存在大气中
因此，地球加速温暖化
其影响是极其深刻的
波在维持易于生存的稳定环境上
也发挥着重要的作用
不断飘浮在海上的各种各样的波
这些波对于地球及我们的生命
都是不可或缺的存在
距现在约40亿年前
生命诞生于海上
于是，生命诞生的舞台
与波相遇了
涌来的波
在无数的泡沫中
聚集着各种各样的物质
慢慢的形成生命
如果海中没有了波
也许生命就不会诞生了
海中的波有着有时会造成巨大破坏的
巨大的力量
但是，与此同时波的力量
又孕育着多种多样的生命
给生物们
带来无可取代的恩惠
第6集，波.惊人的力量
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