“窺探”海底

馬志飛

2005年1月8日，美國海軍發(fā)生了一起震驚世界的嚴重事故：“舊金山號” 核潛艇在關(guān)島附近海面觸礁，潛艇遭受重創(chuàng)。調(diào)查結(jié)果讓人驚訝不已：過時的海圖是事故的主因，潛艇上使用的竟然還是1989年的海圖！

無論是對于軍事，還是對于海底資源開發(fā)而言，掌握海底地形都顯得極其重要。但是如何才能“窺探”并準確地繪制出海底地形圖呢？

聽音辨物——海洋聲吶

科學家研究發(fā)現(xiàn)，聲波在水中傳播的衰減很小，如果在深海中爆炸一個幾千克的炸彈，在幾千千米以外還能收到信號。根據(jù)這樣的原理，1906年，英國海軍的劉易斯·尼克森發(fā)明了一種“水聽器”，可以借助它收聽水中的聲音，據(jù)此發(fā)現(xiàn)海洋中的冰山，防止輪船相撞，這就是所謂的聲吶。

隨著研究的不斷深入，科學家發(fā)現(xiàn)，如果在海洋中從船底定時向海底發(fā)射聲波，當它碰到海底時，就會反射回來被船上的儀器檢測到，通過計算可以得出海底的深度，連續(xù)的航行和連續(xù)的測量就可以慢慢繪制成海底地形圖了。

世界上第一幅有關(guān)海洋底層的地圖是1967年出版的。從地圖中可以看出，海洋的底層由許多海溝和山脈構(gòu)成。這些地圖表面上看起來繪制得十分精細，但實際上圖中包含著許多推斷的內(nèi)容，因為海洋面積廣袤，無法準確測量每一處。所以，國際上在綜合考慮海底地形、氣象、洋流等多種因素，劃定了許多條有利的海洋航線，這種航線都有較為準確的勘探資料，航行時可避免擱淺或觸礁。

管中窺豹——海洋鉆探

無論是陸地還是海洋，鉆探始終都是最直接的勘察手段。盡管有人說它猶如“大海撈針”，但這種最直觀的方法不僅可以探察到海水深度，還可以取出海底的巖心，作進一步的地質(zhì)研究，達到“見一斑而窺全豹”的效果。

1961年，美國派出了“卡斯1 號”鉆探船，在東太平洋開始了人類有史以來的第一次深海鉆探，鉆桿穿過了3558米深的海水，然后繼續(xù)往下鉆，鉆到洋底以下最大深度183米。

之后的幾年里，國際上紛紛開展類似活動。1968年8月開始，多個國家共同參與實施深海鉆探計劃，截至1983年11月，“格羅瑪·挑戰(zhàn)者號”鉆探船在太平洋、大西洋和印度洋624個站位上鉆井1092口，取得巖心累計長達97 000余米，不僅取得了豐富的海底地形資料，還驗證了海底擴張學說和板塊構(gòu)造學說，成為海洋地質(zhì)科學史上的一大功臣。

下海探寶——海洋深潛器

深潛器，是一種具有水下觀察和作業(yè)能力的活動深潛水裝置，通常是由母船沉放到海底進行觀測和取樣。迄今為止最著名的一次人類深潛活動是在1960年1月23日，美國的“的里雅斯特號”潛水器成功地在太平洋馬里亞納海溝載人下潛到深度為10 916米的海底，奪得了下潛深度的冠軍。

2012年3月26日，世界著名的3D電影《阿凡達》的導演卡梅隆單槍匹馬乘坐一臺長約7米、重11噸的深潛器“深海挑戰(zhàn)者號”成功潛入馬里亞納海溝底部，下潛深度達到10 898米。他浮出水面后向大家描述他所看到在景象：海底一片荒涼，就像月球表面一樣，但還有一些小動物在自由游動。

中國自主研發(fā)的載人潛水器“蛟龍?zhí)枴保粌H可以對海底小范圍地形、地貌進行測量，還可以獲取巖石樣品，通過水下攝像、照相等方法直接觀測海底沉積物及其動態(tài)。從2009年8月開始，科學家就先后組織開展過多次試驗工作，潛水深度一步步跨越，從1000米到3000米、5000米，直至2012年6月27日，到達了7062.68米的深度，在技術(shù)上取得了重大突破。

海洋，是人類共同的財富，為了能更好地開發(fā)海底資源，減少海洋災難，準確勘測海底地形、修正和完善海底地形圖仍然有大量的工作等著我們?nèi)プ觥?