自然科普知識海中浮雲
藍天、白雲,是人們司空見慣的天氣現象。但你是否知道,在蔚藍色的大海之中,也有一種奇妙的“雲朵”,它在白天躲進深海避人眼目,而到了夜晚才浮上海面亮相。這種海中“浮雲”神出鬼沒,蹤影不定,神祕地漂浮在大洋深水之中,令人難以捉摸。
1939年,英國巡洋艦“埃齊勒斯號”正在太平洋上航行。當時,由於德國的潛艇在太平洋的活動很猖獗,英國人時時小心提防,不斷用聲納儀探測水下情況。“埃齊勒斯號”航行在約5000米深的洋麪上,但高頻聲波測到240米就反射回來了。難道遇到了德國潛艇?英艦上的官兵十分緊張,進人了緊急戰鬥狀態。事後才知道,這個特殊的聲波反射區很龐大,面積達幾百平方公里,厚度達100米。它既不是海底山脈,也不是魚羣,更不可能是潛艇了。
那麼,這個神祕的水下怪物究竟是什麼呢?當時誰也搞不清楚。爲了揭開這個謎,科學家們進行了大量的'調查研究。1942年,美國科學家在太平洋進行試驗時,意外地探測到這種深海“浮雲”,於是對它作了跟蹤研究,結果發現“浮雲”有一種怪脾氣,喜歡晝伏夜出。1945年,美國海洋生物學家馬丁約翰遜也證實了海中“浮雲”白天下沉、夜間上升的規律。在以後的許多年中,人們陸續進行了多次試驗和觀測,特別是1962年那次,人們乘坐深潛器多次潛人深海“浮雲”中去,在“雲”中和“雲”層上下兩側進行觀測。現在,科學家們終於揭開了這個謎。
原來,在海洋的一定水深內,常聚集着爲數衆多的浮游生物。這些浮游生物的氣囊與聲波共振,使聲波強烈散射。因此,這些浮游生物集結的水層,便成了聲波的散射層。組成這些散射體的,有磷蝦科動物、烏賊、橈足類動物以及魚類。正因爲深水散射層是由不同生物所組成的複雜羣體,所以其散射強度必定會隨着地點、季節和晝夜的變化及聲波頻率的變化而變化。
科學家已查明,除了南極沿海個別海區外,在所有的大洋深處,都存在着深水散射層。就像天上飄動的浮雲一樣,深海“浮雲”也能漂動,只不過是垂直浮動:晝沉夜升的浮游生物,爲了保持在不同深度上的光照強度不變,日出時就下沉,日落後就上浮。有趣的是,深海“浮雲”並非一層,往往是分爲三層。第一、二兩層都進行垂直的晝沉夜升,而第三層卻穩定不動,並不上下遷移。
深海“浮雲”的深度大致在200-1000米左右,最典型的深度是400米。
深海“浮雲”所散射的聲波,會引起聲波的體積混響,即像在空曠的山谷裏大喊一聲後所聽到的迴音一樣,引起一陣長長的逐漸減弱的顫動的聲響。這種混響給艦艇的主動聲納帶來嚴重的干擾,使聲納找不到敵人的潛水艇、魚雷等目標;但隨之而來的有一個好處,就是給潛水艇的隱蔽創造了條件。潛水艇可以利用這種綿亙幾百公里的深海“浮雲”,祕密地接近敵方目標,完成作戰任務。萬一被敵方發覺,那也不要緊,可以鑽進“雲層”中安全地躲藏起來。當然,深海“浮雲”也是天然漁場,如果人們知道了“浮雲”中的生物種類,就可以決定是否撒網捕撈了。
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