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水流助解死海鹽晶體形成之謎

2019/7/3 — 15:47

死海鹽份極高,不少人慕名而來「暢泳」。而死海鹽結晶更呈奇怪現象,刊於 Water Resources Research 的研究就嘗試解開這類鹽結晶的形成機制。

死海並非「海」,而是一個鄰近地中海的高鹽湖  (hyperssaline lakee) ,比一般海水還要鹹 10 倍,而且持續變得越來越鹹。其中一個原因是人類在過去幾十年開始有不同水利工程,將原本流入死海的約旦河河水引進其他地區,供應農業、採礦和飲用水。

淡水水源被阻截,加上部份水份慢慢被蒸發,死海開始出現一些鹽結晶體。不過令科學家最感興趣的,是這類鹽結晶看起來並非由海底產生,而是像在水面表層形成,再慢慢如下雪般沉至湖底。然而,現時科學家仍未清楚這種稱為鹽指擴展 (Salt fingering) 的機制。

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此前有科學家提出假說解釋此現象,加州大學研究人員 Raphael Ouillon 的研究隊伍就嘗試測試假說真偽。當陽光照射到死海表面時,頂層水份變得比下層和暖。當水份從表層開始蒸發時,即代表最表層的水份是最鹹。研究人員模擬和暖水流與較冷水流混合的方法,發現當暖水變冷時,其鹽份成份開始脫離,使其出現類似雪花般沉降至湖底的現象。

研究人員指出,向下鹽份水流 (downward salinity flux) 會使原本表層水層鹽份飽和度減少;相反,下層水份鹽份過度飽和,形成沉澱物。此類現象除有助解開死海之謎外,也有機會可解釋其他地質紀錄大型鹽盤 (massive salt formation) 結構形成機制。

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來源:
ScienceAlert, Mystery of Bizarre Salt Crystals in The Dead Sea Could Finally Be Solved, 2 July 2019

報告:

Ouillon, R., Lensky, N.G., Lyakhovsky, V., Arnon, A., Meiburg, E. (2019). Halite Precipitation From Double‐Diffusive Salt Fingers in the Dead Sea: Numerical Simulations. Water Resources Research, Published Online. DOI: 10.1029/2019WR024818

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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