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海水運動：濃度梯度 - 莎夏‧萊特 (Sasha Wright)

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    如果你曾在海浪中沉浮
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    你就知道海水不斷地在移動
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    拉遠點看比較清楚
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    我們的地球，71% 為水覆蓋
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    以巨大的水流移動著
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    這個令人生畏的環球輸送帶
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    有很多複雜的驅動器
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    但背後其實是一個簡單的泵
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    讓水在地球上移動
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    這個過程叫溫鹽環流
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    使其流動的基本概念
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    就叫做濃度梯度
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    先撇開海洋不談
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    想像我們在一個空房間
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    裡頭有很多掃地機器人
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    像沙丁魚般擠在一個角落
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    將它們同時啟動
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    掃地機器人就會向外滑行
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    撞來撞去越分越開
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    最後掃地機器人
    平均分散在整個房間
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    這些機器在隨機運動之下
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    達到平衡
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    就是物質密度
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    平均分布的意思
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    濃度梯度也是同樣的道理
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    就是物質會從高濃度
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    或從很擠的地方
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    被動地移到低濃度，比較舒服的地方
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    這跟洋流及溫鹽環流又有何干呢？
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    「溫」就是溫度
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    「鹽」就是鹽度
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    因為在海洋中，實際情況是
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    溫度和鹽度驅動著
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    高濃度往低濃度的移動
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    讓我們回到海上
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    看看這到底如何運作
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    啪！
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    你變成水面的一個分子
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    在紐約旁的溫帶海域中
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    數不清的喧鬧水分子包圍著你
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    在這裡，陽光就像勁量電池一樣
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    讓你和其他水分子
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    互相推擠、彈開
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    就像掃地機器人一樣
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    水分子散得愈開
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    表面的密度
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    就會愈小
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    藉著這種被動運動
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    你從高密度移動到低密度的地方
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    先不管物理法則
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    假裝你這個分子
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    能潛到水層深部
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    在較冷的深層水中
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    相對缺少陽光的熱能
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    水分子幾乎不太動
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    所以可以維持極高的密度
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    不會撞來撞去
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    但是為了要舒緩
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    這種擁擠的情況
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    他們很快開始向上移動
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    至更寬敞的水面
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    這就是溫度如何
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    驅使水分子
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    從高密度往低密度移動
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    達到平衡
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    但海水中不只有水分子
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    還有許多的鹽離子
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    就像你一樣，這些傢伙也想要
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    寬敞的豪宅
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    太陽溫暖了海洋
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    你的某些水分子同伴
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    隨之從水面蒸發
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    鹽對水的比例相對增高
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    留下來的擁擠鹽離子
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    注意到在比較深的地方
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    鹽分子似乎享受著更寬敞的空間
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    因此一場入侵戰爭開打
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    他們也要向下移動到水層深部
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    在極地區
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    我們看到這種小區域的過程
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    如何影響全球波動
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    在北極與南極
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    冰塊點綴在水面上
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    表層與深層的水
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    溫差極小
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    全部都很冷
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    但鹽度卻有差別
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    在這情節下
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    這就是觸發行動的原因
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    這裡，陽光融化了表冰
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    為海洋注入一堆
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    新的水分子
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    這不但拉近了
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    你與其他水分子的距離
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    致使你又開始爭奪空間
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    另一方面還會稀釋
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    鹽離子的濃度
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    所以你往下走
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    順著濃度梯度一路下滑
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    到更舒適的地方
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    但對鹽離子而言
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    他們在水面的低濃度狀況
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    就像廣告般吸引著
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    下面喧鬧不休的巨量鹽分子
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    於是他們向上攀升
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    在溫帶與極地氣候區
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    這種順著濃度梯度的被動運動
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    能產生水流
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    而這正是
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    一種全球輸送帶
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    稱為溫鹽環流的起始點
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    這就是一個簡單的概念如何
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    變成主要機制，潛藏在
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    地球上最大
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    且最重要的系統下
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    如果你環顧四周
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    你會發現這隨處可見
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    把燈打開也會看到此現象
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    濃度梯度掌控
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    電力流動的方向
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    使擠在一處的電子
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    移動到較低濃度的地方
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    在電路通的時候
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    即你打開開關時
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    其實現在就有好幾個梯度作用
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    在你體內發生，例如你吸空氣進入肺
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    使得在那團空氣中濃縮的氧氣
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    被動運動進入肺中
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    及你的血液中
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    我們知道這世界充滿了
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    複雜的物理問題
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    但常常了解它們的第一步
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    可能很簡單
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    所以當你面臨巨大的洋流
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    或必須搞清楚電力如何運作時
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    記得不要驚慌
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    要了解這些就如打開開關一樣簡單
Title:
海水運動：濃度梯度 - 莎夏‧萊特 (Sasha Wright)
Description:

觀看完整課程：http://ed.ted.com/lessons/the-motion-of-the-ocean-the-concentration-gradient-sasha-wright

我們的海水不斷地運動，呈現了一個又大又複雜的系統，牽涉到許多不同的驅動器。莎夏‧萊特 (Sasha Wright) 解釋了這些驅動器背後的物理現象，即濃度梯度，並描述我們的海洋，如何不停地為空間這個普遍問題作戰。

授課：莎夏‧萊特 (Sasha Wright)
動畫：安德魯‧佛斯特 (Andrew Foerster)
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:20

Chinese, Traditional subtitles

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