国际先驱导报:海岸为何蜿蜒曲折 | |
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http://www.sina.com.cn 2003年12月05日11:00 国际先驱导报 | |
国际先驱导报文章 大陆海岸线总是曲折蜿蜒,世界各地都是一样的。而进一步调查小范围的海岸线形状,人们发现,海岸线在各种尺度上都是曲折蜿蜒的。例如,1千米长的海岸线看起来就和100千米长的海岸线一样曲折。在科学上,这种碎折形状无穷反复出现,并在各种尺度上都一再重复的图形被称为“分形”。但是,20世纪60年代分形科学出现以来,对于海岸线的“分形”却一直没有很好的解释。 现在,法国科学家贝尔纳·萨波瓦尔及其同事通过计算机模型再现海岸所受的海浪侵蚀作用,揭开了这个秘密。原来,海岸线曲折蜿蜒的形状是海浪侵蚀作用和这种海岸阻止其侵蚀达到平衡的结果。也就是说,曲折蜿蜒的海岸线是阻挡力量巨大的海浪侵蚀作用的最好方式,也可以说是海岸自己创造了自身的“分形”。不论一段海岸线最初是怎样的形状,不论其轮廓线在海浪冲击下会怎样此消彼涨,最终它曲折的“分形”会永远保持下去。 在贝尔纳及其同事建立的计算机模型中,海浪对海岸的侵蚀作用被分成两类,一类是海浪的快速“切割”,一类是海岸岩石矿物浸泡在海水中被缓慢风化;同时,海岸线被分成许多小方格,海岸岩石类型——由此决定了其对海水的缓慢风化作用有多大抵抗力——在各个小方格中是随机安排的。在这两种情况下,海浪侵蚀海岸成功,在模型中都由在海岸线上取走一块物质来表示。海浪对海岸侵蚀力量的大小取决于海浪受到了多大阻力。在平坦开阔的海岸,其力量比较大,而在窄窄的港湾,力量就平缓得多。贝尔纳假定,随着海岸线曲折程度的增加,海浪侵蚀作用受到的阻力也就越大。 模型运行结果显示,一条最初被安排成平坦形状的海岸线会很快被打断,成为粗糙不平形状,最终则稳定为像真实海岸线一样的曲折蜿蜒的“分形”。 不过,该模型没有考虑另一些在塑造某些特殊类型的海岸中具有重要作用的过程,如入海河流带来的泥沙沉积作用。但贝尔纳相信,他们已弄清了塑造海岸线的基本力量。(凌高) 声明:《国际先驱导报》授权新浪网独家报道 相关专题:国际先驱导报 | |