探險家對深海的觀測

深海勘探的工具

19世紀中葉，早期的海洋研究船只能使用的工具只有漁網和連在線上用來探測深度的吊錘。20世紀早期，測量水流、收集水標本和從深海獲得溫度讀數的機器設備得到發展。很快，回音測深儀的引進讓地質學家們能夠利用聲納穿透至海底，而在此之前，他們依賴取芯器和底拖網采集樣本。電腦、無線信息傳輸和遙感的發明顛覆了傳統的海洋勘探，今天，甚至不需要派遣船只入海，就可以對海洋的物質屬性進行探查。生物學家們依然需要依靠考察船去收集信息，不過，現代電子學讓他們可以在時間和空間上操控漁網和底拖網。

使用聲音去觀測海底

光線不能夠穿越很深的海洋,但是聲線可以在水底穿行,就像光線可以在空中穿行一樣。聲線被水面反射,又被海底沉淀物折射。通過設定聲源,然后再測量聲音被反射回這個源頭所花費的時間,科學家可以確定海洋的深度,因此可以繪制一幅海底的圖像。多次返回意味著聲音是從不同層的沉淀物上反射回來的。

收集標本

海洋生物學家已經從深海收集標本長達150年了，但是海洋中仍然有無數種不為人所知的生命形態。為了確認這些生物，早期的研究者不得不依靠個人知識和識別手冊中的種類描述。今天，依靠人造衛星與互聯網的聯系，即便是在海洋上，生物學家也可以查閱海洋生物的網上資料庫。

深海拖網

極地破冰考察船“希利號”從覆冰的波弗特海上提升起一張多重網。多重網包括幾張單獨的浮游生物網，可以在選定的深度從船上打開和合攏，只要通過電纜下達指令即可。

進行測量

為了描述海洋環境的物理和化學狀況，科學家對溫度、鹽分、氧氣、營養成分和微量元素進行了測量。檢潮儀可以被用來測量海平面和潮汐，還可以用系在纜樁上的測流計測量海洋運動。對于那些船只無法抵達的區域的海面溫度、海平面、覆冰面、葉綠素和浮游生物層，可以通過人造衛星上的儀器進行繪圖。

揀選和識別

要想對漁業研究船只上的捕獲物進行揀選，不僅不能暈船，還需要掌握相當多的知識。 相關機構對每個物種的確切識別提供了精確的品種數據庫，這個數據庫被用來管理可持續性的漁業。

遙控

帶有泛光鏡和照相機的遙控潛水器使得研究者能夠從船上探究海底。還有其他從纜繩上放下的裝有聲源的設備，被用來根據聲學繪制海底和海洋內部的地圖。

自沉式浮標

自沉式浮標是一種小型的自動測量儀，它每10天下沉到2千米的深度，然后升起。在它上升的過程中，它會測量溫度和鹽分，并通過人造衛星把測量數據傳輸給研究工作站。

載人潛水器

從最遠古起，人們就渴望看到海面以下的東西。早期的潛水鐘和潛水服讓人們可以在沿岸地區一瞥水下的世界。最初的可操控潛水艇是出于軍事目的而發明的，達·芬奇也曾設計過其中的一種。1624年，荷蘭發明家科尼利厄斯·德布雷為英國海軍建造了一艘潛水艇，可以在水中潛伏3個小時，下沉深度達4～5米。到了20世紀，為了勘探最深處的海洋，人們研制了各種各樣的潛水器。今天，雖然人工操作的潛水器仍然在科學和海洋管理方面扮演著角色，但人們多半是使用遙控設備和無人水下航行器對深海進行研究。

深海生物

畢比和巴頓是最早目睹深海生命的人類。他們看到的一切是那么不同尋常，好幾十年過去了，還有很多人不相信那些栩栩如生的描述。他們描述了蝦、透明的鰻鱺和魚類，其體形是人們從未見過的，還有他們閃光燈束中的巨大陰影表明深海里存在著巨大的生物。

在海中，在冰下

美國軍艦“鸚鵡螺號”是世界上第一艘軍用核潛艇，1958年夏天，它首次穿越北冰洋。次年冬天，美國軍艦“鰩魚號”重復了相同的航行，并在北磁極浮出冰面，正如圖中所示。

北磁極的海底

“和平1號”是由莫斯科科學院設計的一種科研潛水艇,它是目前能下潛到3000米以下的七艘潛水艇之一。2007年,它下潛到了北極的海底。

畢比和巴頓

海洋生物學家威廉·畢比（左）站在潛水球邊上，這種潛水球是工程師奧蒂斯·巴頓（右）設計和制造的。1934年，通過一根纜繩，畢比和巴頓在百慕大群島附近的海面下沉到923米。

最深的潛水

20世紀40年代，瑞士工程師奧古斯特·皮卡爾開始設計探潛器，這是一種能夠沉入深海的潛水器。1960年，他的兒子雅克和副駕駛員唐·沃爾什乘坐“特里亞斯號”下沉到海洋最深處，即“挑戰者深淵”。

海底研究

美國海軍潛水艇“阿爾文號”從1964年開始服役，它可以承載三個成員。1977年，它勘測了加拉帕戈斯群島附近的深海熱泉（“黑煙囪”）。1986年，它被用來檢測北大西洋中的郵輪泰坦尼克號的殘骸。