自然科普知识海中浮云
蓝天、白云,是人们司空见惯的天气现象。但你是否知道,在蔚蓝色的大海之中,也有一种奇妙的“云朵”,它在白天躲进深海避人眼目,而到了夜晚才浮上海面亮相。这种海中“浮云”神出鬼没,踪影不定,神秘地漂浮在大洋深水之中,令人难以捉摸。
1939年,英国巡洋舰“埃齐勒斯号”正在太平洋上航行。当时,由于德国的潜艇在太平洋的活动很猖獗,英国人时时小心提防,不断用声纳仪探测水下情况。“埃齐勒斯号”航行在约5000米深的洋面上,但高频声波测到240米就反射回来了。难道遇到了德国潜艇?英舰上的官兵十分紧张,进人了紧急战斗状态。事后才知道,这个特殊的声波反射区很庞大,面积达几百平方公里,厚度达100米。它既不是海底山脉,也不是鱼群,更不可能是潜艇了。
那么,这个神秘的水下怪物究竟是什么呢?当时谁也搞不清楚。为了揭开这个谜,科学家们进行了大量的'调查研究。1942年,美国科学家在太平洋进行试验时,意外地探测到这种深海“浮云”,于是对它作了跟踪研究,结果发现“浮云”有一种怪脾气,喜欢昼伏夜出。1945年,美国海洋生物学家马丁约翰逊也证实了海中“浮云”白天下沉、夜间上升的规律。在以后的许多年中,人们陆续进行了多次试验和观测,特别是1962年那次,人们乘坐深潜器多次潜人深海“浮云”中去,在“云”中和“云”层上下两侧进行观测。现在,科学家们终于揭开了这个谜。
原来,在海洋的一定水深内,常聚集着为数众多的浮游生物。这些浮游生物的气囊与声波共振,使声波强烈散射。因此,这些浮游生物集结的水层,便成了声波的散射层。组成这些散射体的,有磷虾科动物、乌贼、桡足类动物以及鱼类。正因为深水散射层是由不同生物所组成的复杂群体,所以其散射强度必定会随着地点、季节和昼夜的变化及声波频率的变化而变化。
科学家已查明,除了南极沿海个别海区外,在所有的大洋深处,都存在着深水散射层。就像天上飘动的浮云一样,深海“浮云”也能漂动,只不过是垂直浮动:昼沉夜升的浮游生物,为了保持在不同深度上的光照强度不变,日出时就下沉,日落后就上浮。有趣的是,深海“浮云”并非一层,往往是分为三层。第一、二两层都进行垂直的昼沉夜升,而第三层却稳定不动,并不上下迁移。
深海“浮云”的深度大致在200-1000米左右,最典型的深度是400米。
深海“浮云”所散射的声波,会引起声波的体积混响,即像在空旷的山谷里大喊一声后所听到的回音一样,引起一阵长长的逐渐减弱的颤动的声响。这种混响给舰艇的主动声纳带来严重的干扰,使声纳找不到敌人的潜水艇、鱼雷等目标;但随之而来的有一个好处,就是给潜水艇的隐蔽创造了条件。潜水艇可以利用这种绵亘几百公里的深海“浮云”,秘密地接近敌方目标,完成作战任务。万一被敌方发觉,那也不要紧,可以钻进“云层”中安全地躲藏起来。当然,深海“浮云”也是天然渔场,如果人们知道了“浮云”中的生物种类,就可以决定是否撒网捕捞了。
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