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解密海洋奇迹:海洋科学的崭新时代

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:于是一门新兴的学科——海洋科学由此诞生。到20世纪60年代后,潜水设备取得大发展,海洋科学也“如虎添翼”,进入崭新的时期。美国海军成功潜入马里亚纳海沟的万米深渊,宣告了人类具有探索最深洋底的实力。水下测绘是海洋研究的一项重要内容,目的是了解海底深度和地形地貌等信息,就像给海底画像一样。要给海底画像,得借助特别的“画笔”——声呐设备。这项计划将使人类对海洋、生物圈、地球运动等相关方面的了解更上一层楼。

解密海洋奇迹:海洋科学的崭新时代

在“挑战者”号的带动下,越来越多的海洋科考队开始行动。人们逐渐认识到,海水中蕴含着无穷的知识世界。于是一门新兴的学科——海洋科学由此诞生。到20世纪60年代后,潜水设备取得大发展,海洋科学也“如虎添翼”,进入崭新的时期。美国海军成功潜入马里亚纳海沟的万米深渊,宣告了人类具有探索最深洋底的实力。

水下测绘是海洋研究的一项重要内容,目的是了解海底深度和地形地貌等信息,就像给海底画像一样。要给海底画像,得借助特别的“画笔”——声呐设备。

▍美国深潜研究船配备了最新的工具,应用先进技术,使船上和岸上的科学家能够收集有关深海的物理化学海洋学、地质学、生物学及考古学的数据

我们都知道“回声”——当声音遇到高大墙壁或是山脉时会被“反射”回人的耳中,这个原理在水下也是适用的。因此,人们只要测出声音从船上发射、再返回的时间差,乘以水中声波传播速度(1500米/秒)就能得到船与测量目标间的距离。那么,只要在船上安装声呐设备,海洋深度问题就迎刃而解了。

随着人类技术的进步,声呐设备也越来越先进。有一种能够同时发射多束声波的回声探测仪,而它的接收装置能够将反射回的多束声波分别记录下来,经过复杂的计算后,人们就能得到更大幅的海底地形图了。

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声呐设备的启用会在海底造成巨大的噪声——有些设备可以发出高达215分贝的音量。这种噪声水平仿佛在水下启动了一辆双引擎战斗机一样。有些声呐设备的噪声水平甚至高达235分贝。而据生物学家称,只要超过110分贝的声波就能令鲸鱼烦躁不安,180分贝的声波就可以轻易击穿鲸鱼的耳膜……所以,如何使用声呐设备是一个问题。

如今,我们已经进入机器人无人机时代,声呐设备乘上新型设备的“东风”,功能越来越新奇先进。当工程师们将水下机器人放入水中,探测结果便实时传递到接收设备的屏幕上,测量点编号、测量时间、测量位置等多项信息被自动记录,计算结果即时显示,省去了大量的人力物力,测量结果极为可靠,图像清晰而直观。整个过程如同科幻大片一般精彩纷呈,令人叹为观止。

随着技术的更新迭代,人类探秘海洋的手段也越来越多,各式先进的海洋研究船、深海探测船游弋在各大洋面,早已屡见不鲜。

目前,国际上正在开展为期10年的国际海洋探勘计划,中国科学家也参与其中。这项计划将使人类对海洋、生物圈、地球运动等相关方面的了解更上一层楼

▍现代水下机器人

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