海深測量經曆了麻繩、鋼琴絲、聲波、遙感等工具或技術手段,測量效率和精度大大提高
古人說:恩重如山,情深似海。可古人并不知道海究竟有多深。古希臘人相信深海是沒有底的。16世紀20年代,麥哲倫環球航行到了太平洋,用一根繩子系上炮彈殼丢到海裡去量深度,結果根本夠不着底,于是“證明”深海真是沒有底的。其實是因為他的繩子太短:隻有731米長,當然夠不着海底。
真正的海深測量要等到19世紀。起先用的是特别長的麻繩,系上重物往海裡抛,碰到海底以後收回來,繩子的長度就是水深。但是丢繩子測深的精度很成問題,海水在流、船身在動,幾千米的海水裡,繩子也絕不可能垂直。進一步的技術改進,是用鋼琴絲代替麻繩。鋼琴絲比繩子細得多,投放下沉也快得多,使得測量的效率和精度都提高了一個量級。
但是科學技術發展到今天,主要靠的還不是改良,而是改換思路。20世紀初發明的聲波測深,根本不用什麼繩子,而是從船上向下發射聲波,聲波到達海底以後反射回來,再用測深儀接收,然後根據傳播的時間計算出海底深度。聲波很快,海水裡的聲速大約是每秒1500米,實測1萬米的水深也用不了1分鐘。因此,聲波測深技術從根本上改進了水深測量的速度和精度。
聲波測深是在船上測的,而海洋實在太大,靠船隻沿着航線測到的面積還是太小。從20世紀60年代以來,陸地制圖已采用遙感技術從空中測量地形,現在海洋的大面積測深采用的也是“衛星測高”技術:從衛星用電磁波,通過雷達高度計測得海面高度再算出水深,這就大大提高了測量效率。
有了先進技術,現在就可以回答海有多深的問題了。20世紀初,根據繩測數據得出世界大洋的平均深度在3800米上下。但是用繩子測量海底,隻能得到點上的數據,把點連起來就算是地形,結果總以為海底地形是平緩的。随着技術的發展,人們發現海底地形起伏的幅度遠大于陸地,深海水底有不少崎岖不平的地形,高度超過1000米的海山就有數萬座,這麼一來世界海洋的平均深度就得減少。根據現在的統計,世界海洋平均水深是3682米,籠統講可以說是3700米。
可見,海水确實很深。不過古人所說的“水深”,并沒有定量的意思。“桃花潭水深千尺,不及汪倫送我情”,那是李白為了感謝主人熱情招待而打的比方,其實桃花潭隻有三五米深;曹操“東臨碣石,以觀滄海”,很有氣魄,但是這滄海指的是渤海,平均水深不到20米,比大洋差遠了。當然,古人并不會深潛,面對洶湧海濤,猜想水深無底、海闊無涯,豈不是很自然的事?
(作者汪品先為海洋地質學家、中國科學院院士,人民日報記者劉詩瑤采訪整理)
《人民日報》(2022年02月24日第14版)
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