以下文章經許可轉載自 The Conversation，這是一個報道最新研究的線上出版物。
如果您曾經涉水進入海洋游泳，突然意識到海岸正在變得越來越遠，而不是越來越近，您可能遇到了裂流。 裂流在世界各地的海灘都很常見，這些強大的水流以每秒數英尺的速度從海岸流向大海。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮支援我們屢獲殊榮的新聞報道，方式是 訂閱。 透過購買訂閱，您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
瞭解裂流是什麼以及如何尋找它們非常重要，因為它們是近岸衝浪區溺水的主要原因。 根據最近的一項估計，自 2017 年以來，裂流已導致美國435 人溺水。
為沿海社群服務的國家氣象局辦公室釋出預報，預測裂流可能發生的時間和地點。 這些預報借鑑了數十年的裂流物理學研究。 包括我們研究小組在內的許多學者正在尋找創新的方法來發現更多關於裂流的資訊——包括它們在沿海海洋生態系統中的重要作用。
裂流是在衝浪區快速遠離海岸的狹窄水流。 來源：NOAA 國家海洋服務
並非所有裂流都相同
所有裂流都有相似的影響，但它們可以透過多種方式形成。
一種型別的裂流，稱為地形或海槽裂流，當破碎波浪之間存在間隙時形成。 當波浪破碎時，它們會將水推向海灘並稍微抬高水位。
如果波浪在沙洲上破碎，但在穿過沙洲的較深海槽中沒有破碎，則波浪推向海灘的額外水會透過海槽流回海洋。 逃逸的水流就像傳送帶一樣，將水、毫無戒心的游泳者和小型海洋生物輸送到近海。
另一種型別，稱為瞬態或突發性裂流，在海浪洶湧時形成。 破碎波浪的邊緣推動水並使其旋轉，就像快速的滑冰運動員撞到某人一樣。
這會產生稱為渦流的漩渦，渦流可以組合形成更大的漩渦，其水流就像臨時的傳送帶。 突發性裂流是一個活躍的研究領域。
游泳、漂浮、呼救
選擇有救生員的海灘並注意海灘旗幟警告是避免裂流的最佳方法。 但是，如果您被捲入其中，以下是一些安全返回岸邊的技巧。
將裂流想象成一條快速的河流，穿過沖浪區遠離海岸。 逆流游泳會使您精疲力盡，並使您面臨溺水的風險。 相反，平行於海灘游泳——想想朝著“河岸”前進——直到您擺脫裂流的拉力。 一旦您不再與之抗爭，您就可以游回岸邊。
另一種策略是漂浮，直到裂流將您帶到近海，超出破碎波浪的範圍。 裂流在這裡減速，因此您可以遊離裂流並返回岸邊。
如果您認為自己處於危險之中，請儘量保持冷靜。 揮舞手臂並呼救。 如果您看到有人被困在裂流中，請向他們扔一個漂浮裝置並通知救生員。
預測裂流
國家海洋和大氣管理局的裂流危害模型根據特定海灘的波浪條件，提前預測遇到危險裂流的可能性。 NOAA 不斷努力提高這些危害預報的準確性，包括透過與美國救生協會的持續合作。 這種合作旨在將模型預測與救生員關於裂流危害的報告進行比較，併為不同區域和波浪重新校準模型。
在華盛頓大學，我們正在評估 NOAA 危害預報與最新的裂流科學的對比。 這有助於我們評估針對不同型別裂流（例如意外的突發性裂流）的預測。
為了測量裂流，我們有時會穿上水肺潛水裝備，與海浪搏鬥，以便在衝浪區設定儀器。 但是這項工作可能很昂貴，並且依賴於預先知道裂流將在哪裡發生。 對於突發性裂流來說，這是不可能的，因此我們需要不同的方法來分析這些裂流。
我們使用超級計算機和大型波浪水池（相當於奧運會游泳池的大小，一端帶有產生波浪的槳葉）來模擬突發性裂流。 波浪水池實驗室實驗和計算機模擬使我們能夠控制我們產生的波浪型別，並更容易收集大量資料。 這項工作正在提高我們對波浪條件和突發性裂流之間關係的理解，這可以幫助改進危害預測。
海洋生物的快速通道
裂流不僅僅是一個安全問題。 科學家們開始更好地瞭解它們在重新分配小型海洋生物以及沿海水域中的塑膠、汙染物、沉積物和碎屑方面發揮的關鍵生態作用。
許多海洋生物，包括牡蠣、藤壺、魚類和珊瑚，在它們的幼蟲階段依賴於洋流來尋找合適的棲息地。 這些生物向上或向下游泳或附著在漂浮或下沉的物質上，並透過多種海洋過程進行運輸。
裂流是將幼蟲分散到更深水域或在淺水中再迴圈它們的關鍵機制。 裂流型別和行為可能會影響海洋生物的運動。
水溫和鹽度可以透過改變水的密度來改變裂流的行為——並將生物體送到其他路線。 我們的團隊分析了從低空飛行的飛機上拍攝的影像，發現較溫暖的裂流將水在表面輸送到更遠的海上，而較冷的裂流則在表面下以不同的模式擴散。
我們的研究小組和其他科學家正在使用計算機模擬和數值“幼蟲”來研究溫度、鹽度和其他因素可能如何影響海洋生物的運輸。 透過更好地瞭解這些衝浪區傳送帶，我們的目標是幫助確保游泳者的安全，並評估裂流如何影響近岸水生生態系統。
本文最初發表在 The Conversation上。 閱讀 原文。