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海洋表面的起伏是一种常见的现象，就是波浪，主要是风形成的表面波。通常面波的波长在几十米左右，振幅从几十厘米到几米不等。只有在极端情况下才会形成惊涛骇浪。

事实上，只要流体是分层的，流动的空气和海水的界面就会发生波动。海洋表面是海洋和空气的界面，所以很容易自然波动，进而形成波浪。那么海洋内部是什么情况呢？随着深度的增加和海水温度、盐度、压力的变化，海水的密度逐渐增大。从上到下，由于密度的差异，海水被分成许多层，像鸡尾酒一样，但各层的界面并不明显。大气压、地震，甚至船只和潜艇的运动都会扰动这种分层的海水，从而在密度分层的界面上形成波动，这就是海洋深处的内波。

内波虽然不像海洋表面的波浪那么明显，但却隐藏在水中，暗中作祟，让人防不胜防，因此被称为“水下恶魔”。当探险家弗里德持乔夫南森在1893年到1896年探索北极时，他发现科考船会莫名其妙地慢下来。经过研究，他认识到海底的波浪是在船航行时引发的，极大地消耗了船的动能。于是，海洋深处的内波开始引起人们的注意。1963年美国核潜艇“长尾鲨”事件让人们认识到内波的巨大威力。中国的潜艇也遇到内波，在航行中突然被从8米深拖到80米深，而且是意外。

内波有这么厉害吗？是的，内波的振幅比海浪大得多，低则几十米，高则几百米。波长至少几百米，甚至万米以上。其实不难理解，海洋表面海水和大气的密度差是巨大的，而海洋深处分层海水的密度差是非常小的。根据阿基米德原理(浮力定律)，在水中举起重物要比从海面举到空中容易得多，所以同样的外力在海水中引起的波动要比在海面上大得多。目前世界上最大的内波是中国台湾省科学家在南海发现的，振幅170米，高度50层楼。强大的底流卷起的沙墙就像沙漠风暴，可以形成16米高的沙丘。

与海面的波浪不同，内波无法被人直接观测到，那么海洋学家是如何研究内波的呢？随着科技的进步，科学家可以在海洋深处放置大量先进的仪器，观测深海海水的流速、温度和密度的变化。利用大量的观测数据，通过计算机的复杂计算，可以模拟出肉眼看不到的内波。

“奋进”号航天飞机探测到的苏禄海内波是强大的，是一种重要的海水运动，它不仅能将上层海洋的能量转移到深层，还能将较冷的海水连同其中的营养物质一起从深层带到较暖的浅层，从而促进生物的生长。内波的研究对军事更重要。虽然潜艇遇到内波可能会很危险，但内波引起的波动也会强烈干扰声纳的功能，使敌方难以监测，有助于潜艇隐蔽。

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