江海交汇的奇观：淡水与咸水如何形成分界线而不相混

江海交汇处（如河口）淡水与咸水形成分界线而不立即完全混合的现象，是一个复杂的流体力学和物理化学过程，涉及多种因素。这种现象通常被称为“盐楔”或“盐水入侵”，其形成原因主要包括以下几点：

密度差异（主要因素）：

• 海水含有较高的盐分（主要是氯化钠），因此密度比淡水大。
• 当密度较小的河水流向密度较大的海水时，较轻的淡水倾向于“漂浮”在较重的咸水之上，形成上下分层结构。这种分层在河口区尤为明显。

流动状态（层流 vs 湍流）：

• 在河口区，水流速度通常会减缓（水面变宽、地形变化）。如果水流相对平稳（接近层流状态），淡水层和咸水层之间的混合作用会比较微弱，分界面可以维持相对清晰。
• 湍流会大大增强混合。在流速快、地形复杂（如沙洲、岛屿）或风浪大的区域，湍流加剧，会使淡咸水更快地混合，分界线变得模糊或不明显。

盐度梯度和扩散：

• 在分界处（称为“盐跃层”），盐度会随着深度急剧变化。盐分本身会通过分子扩散从高浓度（咸水）向低浓度（淡水）缓慢迁移。
• 然而，在宏观尺度上，仅靠分子扩散来混合如此大量的水体是非常缓慢的过程。因此，只要分层结构稳定，分界面就能在一段时间内保持。

潮汐作用：

• 潮汐是影响河口分层与混合的关键因素。
• 涨潮时：海水涌入，推动底层的咸水向河流上游方向侵入，形成像楔子一样的咸水体（即“盐楔”），位于淡水层之下。此时分层明显，分界面（咸淡水分界线）可能上移。
• 落潮时：淡水流出增强，可能会将部分咸水带出，同时水流加速也可能增强混合，使分界面变得不那么清晰或向下游移动。
• 潮差大的河口，盐水入侵的范围和分层强度的变化也更大。

河流流量：

• 河流的流量（淡水输入量）对盐水入侵的程度有决定性影响。
• 洪水期/丰水期：强大的淡水流将咸水推向更远的下游，甚至可能使咸水完全退出河口，此时分界线可能消失或位于口门外。
• 枯水期：淡水流减弱，咸水更容易向上游入侵，盐楔范围扩大，分层更显著，分界线位置更靠上游。

悬浮沉积物与光学效应：

• 河流通常携带大量悬浮泥沙，颜色偏黄或浑浊。
• 海水相对清澈，颜色偏蓝绿。
• 在分层的河口区，这种颜色和浑浊度的差异会在两种水体的交界处形成一条肉眼可见的“分界线”。这不仅是盐度差异的直接表现，也是悬浮物浓度差异的视觉体现。浑浊的淡水漂浮在较清澈的咸水之上，形成了鲜明的对比。

总结来说：

江海交汇处淡水与咸水能形成分界线，并非它们绝对不混合，而是因为密度差异导致的分层、水流状态（层流减少混合）、盐度扩散的缓慢以及潮汐和河流流量的周期性变化共同作用的结果。这种分界线是动态的、有条件的：

• 物理隔离：密度分层是基础，使淡水在上，咸水在下。
• 混合缓慢：在层流主导的区域，分子扩散和弱湍流混合的速度跟不上水体运动的宏观尺度。
• 视觉显现：悬浮物和颜色的差异使这种分层在交界处变得肉眼可见。
• 动态变化：分界线的位置、清晰度受潮汐、季节（流量）、天气（风浪）等因素影响而不断变化。

因此，我们看到的“分界线”是自然界中流体动力学、物质输运和光学现象共同创造的一个动态而壮观的景象。