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科普▏海洋及海底知识漫谈

2016-04-20 溪流的海洋人生


⒈ 海洋由那几部分组成?
一提起海洋,人们就会联想到:海洋不就是一望无际、湛蓝湛蓝的海水吗?错!海洋≠海水。海水是海洋的一部分,是海洋的主体。海水水体与一般江河湖海中的水不同。其显著特点:第一,海水是咸的。第二,海水是广大而连续的。因此,一般词典中给海洋下的定义是:地球表面包围陆地和岛屿的广大而连续的含盐水体。根据这个定义,我国的青海湖、西亚的死海、中亚的咸海、西欧两洲交界处的里海,名为海,实际都不是海,因为它们的水虽都是咸的,但与世界海洋相隔断,被封闭在大陆内,只是一些大咸水湖。按照现在海洋学比较严密的定义,海洋是包括作为海洋主体的海水水体,溶解和悬浮于其中的物质,生活于其中的海洋生物,邻近海面上空的大气,和围绕海洋边缘的海岸与海底等部分组成的统一体。概括起来,海洋由四部分组成:①海水水体----海洋的主体;②海岸----海洋的边缘;③海底----托起海水的固体层;④海空----海面以上的大气层。由此可见,海洋是一个包括海水、水下、水上的立体概念,是具有固态、液态、气态的三态物资组成,由无机物和有生命的海洋生物并存的复杂的统一体。
⒉ 地球上的海底是个什么样子?
生命诞生于海洋,神秘的海底世界总是令我们充满遐想,广阔浩渺的海水下面到底是一番怎样的景象呢?如果将海水抽干,我们就会发现,海底世界和陆地世界一样,有高山峡谷、平原盆地。科学研究表明,从大地构造上讲,海底地形大体上可分为大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊三大部分。大陆边缘是大陆和大洋底之间的过渡地带,约占海洋总面积的22%,一般由广阔平坦的大陆架、坡度较陡的大陆坡和由来自大陆的黏土等物质沉积而成的大陆隆三部分组成。但各海域情况不同,如太平洋区域大陆隆不发育,被海沟取代。大洋中脊是绵延全球海底的中央山脉,位于地球板块构造的边缘,属全球规模构造地形。纵贯太平洋、印度洋、大西洋和北冰洋,总长约8万多公里,面积约占海洋总面积的33%,是地球上最长、最大的山系,雄伟壮观,其上伴有地震和火山。大洋盆地是介于大陆边缘和大洋中脊之间的深海海底,面积约占海洋总面积的45%,被海岭分割成许多海盆。海盆内有深海平原,水深一般4000~5000米,中间还散布有一些海山和深海丘陵等地貌形态。海洋占地球面积的71%,对于人类的生存、发展具有重要意义。自古以来人们就从未停止过对海洋的探知。其中,通过大量水深测量使人们对海底地貌形态有了较为清晰的认识。
⒊ 人类是如何探测海底地貌形态及海底物质组成的?
水深测量的工具和技术方法经历了漫长的历程。最原始的工具是测量杆、水铊(由测深锤和测深绳组成),即使用一定长度的测深杆或系有一定重量测深锤的测深绳直接获取海底距离海平面的深度,进而描绘出海底地形,但使用测深杆和水铊仅可以测出深度分别为5米和50米内的水深。后来,经过科学家的大量研究发现,超声波在水中具有良好的传播特性,声学技术开始在海洋水深测量中得到广泛的应用。20世纪30年代,单波束回声测深仪问世,为海洋测深技术带来了革命性的变化,利用装载在测量船上的发射和接收由海底发射回来的超声波,通过记录超声波在水中传播时间即可得到海面到海底的深度,但是,这种测深技术只能获取测量船航迹(测深线)上的水深值,航迹之间的地形就可能出现遗漏。70年代开始,科学家们又研究出了可以获取与测量船航迹垂直方向上连续多个水深数据的多波束测量系统,实现了对海底地形的“全息”测量,并且利用计算机对多波束测深数据进行处理,可绘制出彩色三维立体图,使人们对海底地形地貌的认识更为精确。海底表层物质组成,在海道测量中称底质,在航海中,选择锚地、停泊场,军事上布设水雷、潜艇坐底、舰船登陆,海洋工程建设中的选址,科学研究中分析海底地貌等都需要底质资料。底质肉眼看不见,手摸不着,如何测定呢?借助仪器设备。探测底质的仪器主要有以下五种:一是水砣、测深杆。用水铊、测深杆测水深时,在其底部凹孔内涂上牛油,当水铊和测深杆着底时就会使底质粘附在牛油上,直接获得底质资料。二是采泥器。利用特制的形如抓斗的采泥器,直接沉入海底,借助重力抓取底质。利用采泥器可抓5~10厘米厚的泥沙底质。三是重力式取样管。这是我国目前主要使用的底质探测设备。用它可采集到0.4~3米厚的泥沙底质样品。四是底质采集器。采集底质时,将它托于船尾,除泥沙外,还可采集到巨砾、贝壳、岩石碎屑等底质。五是测深仪。根据测深仪回波信号的宽窄强弱的特性判定底质的类型,如泥沙底回波信号平缓,岩石底信号参差不起。另外,可用浅地层剖面仪探测海底一定厚度的物质结构和分布。
■文中资料来自《测绘天地纵横谈》,测绘出版社出版。如其他平台转发本文,务请备注出处。

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