新时代的海洋工程_邵鹏军主编.pdf

求知文库新时代的海洋工程邵鹏军主编远方出版社图书在版编目（）数据新时代的海洋工程邵鹏军主编呼和浩特：远方出版社，（重印）（求知文库李波主编）新 邵 海洋工程青少年读物 中国版本图书馆 数据核字（）第 号求知文库新时代的海洋工程主编邵鹏军出版远方出版社社址呼和浩特市乌兰察布东路 号邮编 发行新华书店印刷廊坊市华北石油华星印务有限公司开本 印张 字数 千版次 年 月第版印次 年 月第次印刷印数 标准书号 远方版图书，版权所有，侵权必究。远方版图书，印装错误请与印刷厂退换。书书书前言 求知文库 是一套介绍科普知识的丛书，涵盖了环境、能源、科技等方面的知识。现代社会拥有高度文明，人类的物质、精神生活都很丰富。但立足长远，能源贫乏、环境污染、物种灭绝、自然灾害这些问题，却始终困扰着人类，阻碍着社会发展，甚至给人类带来了巨大的灾难。而青年一代正是未来社会发展的主要力量，怎样传承世界文明，使人类能够更和谐、快速地发展呢？答案是青少年应该具备足够的知识，了解前人创造的文明，了解社会发展的现状，在此基础上，发展新科技，保证社会长足发展。随着“科教兴国”战略的实施，以电视电脑为媒介的科学教育专题节目也越来越多。但考虑到电视传播转瞬即逝，电脑传播还不是很普及，为更方便读者阅读，我们特推出 求知文库 这套丛书。本丛书覆盖面广，语言流畅、通俗易懂，兼顾了科学性和趣味性。希望能给青少年朋友提供一个了解人类文明、发展的窗口，为青少年朋友增长知识、促进成长尽一份薄力。本套丛书最大的特点在于：她用鲜活的语言、生动的故事把那些原本枯燥乏味的知识讲得浅显透彻、趣味盎然；把那些生活中经常碰到的或忽略了的日常现象讲得令人恍然大悟、豁然开朗；她真正地把学生课本所学的知识和社会实践融汇贯通了。在本套丛书的编写过程中，我们得到了许多专家及学者的指导和帮助，在此表示衷心的感谢。在组稿过程中，我们对一些业已发表的稿件进行了采编，有部分未能联系到原作者。望作者见书后与我们联系，以方便寄付稿酬。编 者书书书目录第一章海洋是个什么样（）第二章海洋的奥秘（）第三章世界四大洋（）第四章几大名海（）第五章海洋与环境（）第六章探测海洋（）第七章潜水技术（）第八章珍惜“宝库”（）第九章水域之宝（）第十章开发海洋（）第十一章 世纪的海洋工程（）新时代的海洋工程第一章海洋是个什么样海洋的起源有人说自从有了地球也就有了海洋；有人说是海洋哺育了地球；还有人说海洋很年轻那么，海洋到底是怎样形成的？这也是人们一直探讨了几百年的问题。关于海洋起源的科学假说也是多种多样的。因为人类是继地球和海洋诞生之后才出现的，所以不可能目睹海洋形成的奇观，因此，对海洋的起源问题只能以已经掌握的科学知识来进行推测。年，著名生物进化论创立者达尔文的儿子达尔文提出了一种形成大洋的“月球分出说”。说是在地球刚刚形成的时候，地球的自转速度比现在要快得多。由于太阳的引力作用和地球的高速自转，使部分地块分出了地球，被甩出的地块在地球引力的作用下，绕着地球不停地旋转，后来便成为我们夜晚常能看到的月亮。月球被甩出后，在地球上留下了一个大窟窿，逐渐演变成今天的太平洋。但是，这种假说后来遭到了许多科学家的反对。有人曾计算过，要使地球上的物体飞离，其自转速度应是目前地球自转速度的 倍，也就是说一昼夜不得长于小时 分，这显然是难以令人置信的。还有的人认为，若月球从地球上飞出，则月球的运行轨道应在地球赤道的上空，而事实上却不是这样。此后，法国学者 狄摩切尔又提出了新的太平洋成因假说 求知文库“陨星说”。他认为，太平洋是由另一颗地球的卫星（其直径比月球大两倍）坠落地面造成的。这颗卫星冲开了大陆的硅铝层外壳而形成巨大的陨石谷，它还可能深入地球内核，引起地球的强烈膨胀与收缩，其结果不仅形成了太平洋，而且又使其他陆壳也破裂张开，形成了大西洋等大洋。随着宇航科学的发展，这个学说的研究又重新兴盛起来了。然而，人们还是特别怀疑偶然的碰撞是否能形成占地球表面积的巨大太平洋盆地，因为，无论是地球上还是月球上的陨石坑，其规模都是很小的。年，法国学者勒比雄提出了“板块构造说”。这种学说认为，全球岩石圈不是整体一块，而是被一些构造活动带所分割，分成的一些不连续的块体称为板块。勒比雄将全球分为六大板块，即亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块（印度洋板块）和南极洲板块。这些板块很像漂浮在地幔上的木筏，游游荡荡，存在着种种形态的漂移关系。地壳的活动就是这几个板块相互作用引起的，在板块相互交接的地带，地壳活动比较明显，常常会形成地震和火山爆发等现象。这些板块还在不断地进行相对的水平运动，当大洋板块向大陆板块运动时，板块的边沿便向下俯冲进入地幔；地幔把俯冲进来的地壳加温、加压和熔化，再运向大洋海岭的底部，然后再上升出来。这恰恰与“海底扩张说”相吻合，在地幔的相对运动中大陆确实被“漂移”了，经过很久很久的一段时间，才形成了今天地球上海陆分布的面貌。至此，大陆漂移、海底扩张和板块构造三种理论结合了起来，构成了新的全球构造学说。我们所讨论的海洋起源问题，也就有了一个比较清晰的眉目，然而，人类的历史才只有 多万年，与地球相比，这段历史显然只是一段极短暂的时光。对于海陆起源的问题，上述种种学说都有它不能解释的问题，所以，这个问题并没有得到彻底解决。新时代的海洋工程海水的来源看了以上的内容，你是否还有另一个疑问呢？构成海洋的主要成分是水体，在海洋形成时，海水到底是从哪来的呢？现在，我们就来讨论这个问题。我国唐朝大诗人李白的 将进酒 的开头是这样一句：“君不见黄河之水天上来，奔流到海不复回。”诗人为我们提供了一个海水来源的线索。我们早已知道，黄河的源头在青海省，它一路上汇聚众河，形成浩浩荡荡的浊流，直向渤海奔去。但是，浩瀚无垠的海洋，包蕴涵着 亿千万立方千米的海水，这么多的海水仅靠江河注入是不现实的，那么，海水还有没有其他来源呢？目前，关于海水的来源也还是众说纷纭，但比较有代表性的是这样几种观点：有一种观点认为，在地球诞生的初期，大气圈和水圈是密不可分的，当时的水分呈气态（水蒸气）混于原始大气之中。随着地球的不断冷却，地面上的温度逐渐降低，于是，包围着地球的水蒸气开始冷凝成小水滴，小水滴飘浮在空中，集结成云雾，最后形成雨水降了下来。据说，大约在 亿年前，地球上不停地下着倾盆大雨，这种降雨长达若干万年。由于那时还没有生物，地球上连根草也没有，因此，雨水便冲洗着山岭，带走了泥沙和溶解物质，浊流滚滚，奔向地球低洼的地方，从而形成了原始的海洋。另一种观点认为，经计算，海水的质量比大气的质量要大 倍，在原始的地球上会有那么多水蒸气吗？就算有这么多水汽，这些水汽又是从哪里跑出来的？于是人们应当从地球本身去寻找海水的来源。这种观点认为，地球最初的水绝大部分以岩石结晶水的形成存在于地球内。在地球诞生后的一段时期里，地球很不安分，处处出现大地龟裂和火山爆发。因此，地球内部的水通过岩浆活动逐渐析出和汇集于求知文库地表，或通过火山活动将高温水汽带到大气中，然后凝结成雨落到地表，在洋盆内汇合成海洋。人们可以设想这两种情况都同时或先后存在过，经过亿万年的风雨雷电、山崩地陷、烈焰腾空、岩浆奔流，终于形成了海洋。原始的海洋只是略带咸味，后来由于大大小小的水流在汇入海洋的路途上，溶解了一些物质，使海水中氯化物和硫酸盐含量增加，才使海洋变成了一个又咸又苦的“聚宝盆”。最近，美国依阿华大学研究小组的科学家们又提出了一种发人深省的新观点：地球上的水可能是来自太空中由冰组成的小彗星。他们在研究从人造卫星发回的数千张地球大气紫外辐射图像时，发现了圆盘形状的地球图像上总有一些小黑斑，每个小黑斑大约存在分钟，面积约有 平方千米。经过仔细分析，表明这些斑点是由一些看不见的冰块组成的小彗星冲入地球外层大气，破裂和融化成水蒸气造成的。据估计，每分钟大约有 颗平均直径为 米的冰状小彗星进入地球大气层，每颗小彗星大约释放 万千克的水；地球的形成大约已有 多亿年了，因此由这些小彗星不断增加的水分，足以形成如今这样辽阔的海洋了。以上几种观点，都从不同的角度对海洋中的水体来源做了科学解释。我们先不管哪种观点是最科学、最有说服力的，总之，海洋是形成了。少年朋友们，对地球上海水的来源，你是否也能提出一种科学的假说呢？相信，随着科学的发展和你自身知识的增长，经过锲而不舍的研究，你一定会实现这一理想的。海色和水色海色和水色，听起来是一致的，其实是两个不同的概念。海色，是人们看到的大面积的海面颜色。经常接触大海的人，会有这样的感受，海色会因天气的变化而变化。当阳光普照、晴空万里的时候，海面颜色会蓝得光亮耀眼；当旭日东升、朝霞映辉之下，或者新时代的海洋工程夕阳西下、光辉反照之际，可以把大海染得金光闪闪；而当阴云密布、风暴逞凶的时候，海面又显得阴沉晦涩，一片暗蓝。当然，这种受天气状况影响而造成的视觉印象只是一种表象，它并不能反映海洋水颜色的真正面貌。水色，是指海洋水体本身所显示的颜色。它是海洋水对太阳辐射能的选择、吸收和散射现象综合作用的结果，与天气状况没有什么直接的关系。平时，我们看到的灿烂阳光，是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七种颜色的光合成的。这些不同颜色的光线，波长是不相同的。而海水对不同波长的光线，无论是吸收还是散射，都有明显的选择性。在吸收方面，进入海水中的红、黄、橙等长波光线，在 米的深处，几乎全部被海水吸收，而波长较短的绿、蓝、青等光线，尤其是蓝色光线，则不容易被吸收，且大部分反射出海面；在散射方面，整个入射光的光谱中，蓝色光是被水分子散射得最多的一种颜色。所以，看起来，大洋的海水就是一片蓝色了。此外，海洋水中悬浮物的性质和状况，对海水的透明度和水色也有很大的影响。大洋部分，水域辽阔，悬浮物较少，且颗粒比较细小，透明度较大，水色也多呈蓝色。比如，位于大西洋中央的马尾藻海域，受大陆江河影响小，海水盐度高，加上海水运动不强烈，悬浮物质下沉快，生物繁殖较慢，透明度高达 米，是世界海洋中透明度最高的海域。大洋边缘的浅海海域，由于大陆泥沙混浊，悬浮物较多，且颗粒又较大，透明度较低，水色则呈绿色、黄绿色或黄色。例如，我国沿海的胶州湾海水透明度为米，而渤海黄河口附近海域仅有米。从地理分布上看，大洋中的水色和透明度随纬度的不同也有不同。热带、亚热带海区，水层稳定，水色较高，多为蓝色；温带和寒带海区，水色较低，海水并不显得那样蓝。当然，海水所含盐分或其他因素，也能影响水色的高低。海水中所含的盐分少，水色多为淡青；盐分多，就会显得碧蓝了。求知文库变色与发光的奥秘 年，美国佛罗里达半岛沿海出现过一种奇异的现象，那里的原本碧蓝的海水在短短的几天时间里突然变成了一片棕红。科学家们对此现象作了大量的调查。最后查明，原来是海洋甲藻大量繁殖引起的海水变色。那一带地处亚热带，海水中生活着大量浮游生物，最多的是鞭毛虫等原生动物。每当海水环境对其有利时，鞭毛虫会以惊人的速度繁殖，科学家测定，一个细胞经过 次分裂后，能生出 多万个新虫，一滴海水中就能孳生 个之多。它们体内含有红色的拟脂物，一旦环境突然发生变故，如海底火山爆发、地震产生海啸等，这些浮游生物就会大量死亡，把海水“染”成棕红色。这时，由于浮游生物迅速繁殖与死后分解，海水中氧气大量消耗，加上有毒物质的扩散，会使鱼类大量死亡。所以，赤潮现象对于海洋生物来说，实则是一种灾难。年月，一艘航行在印度洋北部阿拉伯海上的货船，正在万顷碧波中向前行驶。突然，船员发现周围海水变成了红褐色，其间分布着银光闪闪的死鱼群，密密麻麻地阻挡着货船。观察结果，在成千公里长、二百公里宽的辽阔海面上，到处都漂浮着成群的死鱼，总量可达几百万吨之多，使这一海域成为埋葬死鱼的巨大的海上坟墓。年月，我国广东沿海的湛江港附近海面，也曾发生奇异的赤潮现象。人们站在岸边眺望，只见碧蓝的海水变红变浑，海面上漂浮的死鱼随波逐浪，航行的海船由于枯萎的海藻的阻滞而溅起层层泡沫，海风吹来一阵阵又腥又臭的气味，情景十分恐怖和凄惨。应该强调的是赤潮并不全是红色的，由于主要的浮游生物种类不同，海水会呈现出不同的颜色。例如，某种鞭毛藻会引起绿色的“赤潮”，某些硅藻能形