如果把地球挖通对面是海洋，海水会怎样流动？ 第1页

我们不妨来看看，打通这个洞，地球会发生什么变化。

我们假设题主有十分牛逼的材料，打穿之后，能够维持洞的形状，且不让内部物质喷出。

海水会以漩涡的形式进入地球内部。

穿过地下二三十米的常温层之后，内部温度会逐渐升高。

大约在2500~3000米的深度，平均温度便会超过100℃。

海水进入这个深度之后，会逐渐气化。由于水比热容和蒸发热都很高，只要洞不是太小，气化速度，都会远远低于海水进入的速度。

随着不断往下，温度升高，海水蒸发的速度会加快。

到达17km深度，地壳和地幔交界处时的莫霍界面时，温度大约为400～1000℃。

深入岩石圈之后，温度可高于1100℃。

穿过软流层，到达上、下地幔界面附近的1000km处，温度达到1900℃。

2900km的古登堡面（核幔界面），温度达到3700℃。

5100km的内外地核间，温度达到4500℃。

6378km的最核心的位置，温度高达6800℃。

这些海水，从3km处逐渐深入6400km的地心，会发生激烈的沸腾。

虽然随着压强的升高，水的沸点也会升高。但水蒸气临界温度为374.15℃，超过这个温度之后，无论压强怎么增大，水都会沸腾。超过万米深度之后，就会超过这个温度，相对于地球尺度来说，可忽略不计。

地球内部的热量来源有两种，差不多各占一半：

• 46亿年前形成时引力势能转化的热能，储存在内部，缓慢释放。
• 地球内部存在铀-238、铀-235、钍-232和钾-40，不停衰变放热。

有人认为，海洋的水会把地心浇灭，其实完全不会：

• 地心的总热源高达10^30 J，理论可蒸发掉4×10^23kg（4万亿亿吨）的海水，相当于地球总水量的300倍，远远高于地球的实际水总量。
• 不要忘了，地球形成之初，就是一个无液态水的大热球。

接下来，我们来算算水的传热情况：

根据沸水蒸发经验，预估高热地洞内，每平米蒸发的平均速度为100g/s。

那么，对于直径1米的洞来说，6371km的深度，蒸发量可达：

3.14×6371000×100g=2×10^9g。

1g水蒸发散热2.44 kJ

那么这些水量的蒸发散热功率约：5×10^12 w

海水不仅蒸发，还会发生强烈的热对流，把热量迅速传到海洋内。

根据牛顿冷却公式：

• h为表面传热系数，A为洞内表面积，ΔT为温差。
• 水沸腾的常用h为3000~5000W/（m2·K4）

可求得直径1米的洞，对流热传功率，平均功率可高达：3×10^14w

相对比起对流传导的热量，之前高达50亿千焦的蒸发热功率，反而可以忽略不计了。

3×10^14w的功率究竟有多大呢？

当前人类是0.73级卡尔达舍夫等级， 使用能源的功率是2×10^13 W。

这个直径1米的地洞，给地球提供的功率便超过人类的15倍。

它当于每秒钟释放7万吨的TNT。

一个多小时释放的能量，便相当于当前人类的总核弹储能。

那么，释放的这些能量，可以让地球提高多少温度呢？

若把地球看成黑体，按照地表平均288.15K（15℃）来算，根据黑体辐射定律：

为Stefan-Boltzmann常数，即黑体辐射常数，5.67×10^-8W/（m2·K4）

地球可粗略看成一个黑体。

求得，它每日对外辐射的功率约：Q=BS=2×10^17 w

• 由于地球维持热平衡，辐射出去的功率=太阳每天照射到地球的功率+传到地表的地热辐射功率。

地表新增的热量，必然让温度发生变化。

有：

得：

计算得，直径为1m的洞，让地球，增加的温度约0.11℃。

相对于人类活动的温室效应，增加的温度几乎可以忽略不计。

• 由这个式子其实我们也能发现，使用聚变核能比化工燃料更具有优势。同样是上升1℃，化工能量功率是核能的100多分之一。
• 哪怕按照2%的能效恒定增长（实际，指数增长是完全不可能），足够人类发展200多年，才足以让地球升温1℃。
• 而人类达到当前100能量效率时，足以有进入了星际殖民时代的实力。

1m直径的对热流大约是地球辐射总量的0.15%，可在局部海域形成较强的对流，会形成十分的特殊的生态，但还不至于形成大范围的海洋对流。

洞口附近的高热量的水，也会造成一些海洋生物的灭绝。

接下来，我们把这个洞扩大。

当直径达到10m时，地表热功率增加3×10^14w，达到地球辐射能的1.5%。

大约在大半年的时间内，地表温度会逐渐增加到1.1℃。

地球生态受到影响，两极冰川开始加速融化。

两头的洞口，形成较强的洋流，对海洋生态环境，产生较大影响。

当直径达到100m，在一个月的时间内，温度增加10℃。但此时，更多冰川融化，高温形成大量的云气，地球辐射出的热量变得更少，实际温度可增加到15℃。

赤道附近的温度可达45℃以上，部分地区甚至超过50℃，生命出现大范围灭绝现象。

此时进入洞内的地热功率已经高达3×10^16W，约辐射地球总功率的10%，达到海洋总散热功率的15%以上。

此时洞内的对热流会形成十分明显的洋流，可在大洋之间形成循环。

不过由于地洞源头附近的温度接近100℃，所以也被成为死亡循环。

绝大部分的物种，进入死亡循环附近，都只有被煮熟的命运。

在热对流的存在下，两级冰川可能会完全融化，海平面上升65米，沿海城市遭遇淹没风险。

地洞带给地球的热量，也彻底改变了地球的气候，超级风暴频频发生。

全球面临生存威胁的人类，可达20亿。

当直径达到1000m，一个大型体育馆的大小时，地洞总功能超过地球辐射总功率。达到3×10^17W

地表可在三天的时间中，温度增加74.2℃，平均温度达到90℃。

加上温室效应，赤道局部海域的表面温度达到100℃，整个海水都已经沸腾。

沸腾的海水不停地增加云起浓度，整个地球都变成一个超级蒸笼，温度进一步提升。

平均温度超过90℃不久，就会快速超过100℃。

由于海水比热容比较大，大约需要40年才会沸腾。

• 是否沸腾还受到水蒸气气压的影响，全球性水汽形成之下，大气压强度也会迅速增加。

海洋形成强对流循环，再加上致密的空气热气流，可以在海洋上形成超级热风暴。

陆地上会下起煮熟的鱼，滚烫的雨水和蒸汽也会烤熟所有的陆生动物。

海水沸腾300年之后，整个地球的水将被彻底蒸发干，从此再也没有海水流动。

高浓度的水蒸气依旧随着昼夜变化，在进行强对流，可能会在地表形成超级飓风。

随着水蒸气的逐渐消失，高温下地表碳酸盐分解，地球的空气含量可能会以二氧化碳为主。

最终，地球渐渐演变成了第二个金星。