最近几年还有包括几个国家和很多船只参加的大规模计划来研究海洋学的重大课 题。其中之一是“海洋断面地球化学研究”(G正O$ECS)计划,它的主要对象是研究海洋中 的混合和循环过程。为达到这个目的,美国、西德、日本进行了考察,而加拿大、印度和意 大利作了陆基研究。从各个海洋搜集了大量的海水(图5-3和5-6),存在“水资料室“内, 祥品可提供所有的科学家使用(图3~8)。搜集来的数据和水样也可用来在测污染效应时 作为基准。 另一个大计划是“大洋中动力学实验”(MODE),一组国际物理海洋学家在其中研究 深海海水的运动。 人类在海底生活与工作的可能性问题也常吸引了科学家和外行的关注。因为能够从 海底获得那么多的资源,所以急需直接观测海底。在模拟条件下的潜水员可以在大约 2000英尺的压力下工作,而海洋的平均深度大于12,000英尺。研究用深潜器,例如“阿尔 文”号最近在中大西洋海龄作了成功的法-美联合调查。到达大约9000英尺深度(图4-13 和4-14)。迄今人们发现,从技术上来说,在月球上漫步比在深海海底走路还要容易些。 推 荐 读 物 蛋产 般 Cohen,M.R.,and Drabkin,I.E.4 Source Book in Greek Science.New York:McGraw-Hill Book Co. 1948. Darwin,C.The Yoyage of the Beagle.Edited by Millicent E.Selsam.New York:Harper and Row, 1959. Deacon,G.E.B.Seas,Maps,and Men:An Atas-Hiatory of Man's Exploration of the Oceans,Garden City,N.Y.:Doubleday,1962. Linklater,Erie.The Yoyage of the Challenger.London:John Murray Publishers Ltd,1972. Murray,J.,and Hjort,J.The Depths of the Occan.London:Macmillan,1912. Schlee,Sasan.The Edge of an Unfomiliar World:4 History of Occanography.New York:E.P.Dut ton and Company,Ine.,1073. Thomson,C.W.The Yoyage of the Challenger.New York:Harper,1878. 80
第四章 基本的海洋学仪器和技术 海洋学家的仪器和船是他们面向海洋的工具,可用来观察、取样并与海洋接触,如果 没有这些工具,海洋学家就不能详细地了解海洋环境。实际上,很多重要海洋科学的突破 都是技术发展的直接结果,用若干新的技术或者仪器可以进行关键性的观祭或量测。海 洋工程师发明了许多种仪器。 在这一章里,我们将谈谈各种海洋学考察船,以及一些在海洋学的一个以上领域中通 用的仪器和技术,仅用在一个方面的仪器将在相应的章节里再说。 一、海洋学考察船 最重要的海洋学仪器是考察船,没有船的话,海洋学家就没有能载着他的其他仪器出 海使用的基地。不少海洋考察船是用别的船改装而成的,虽然这些船原米并不是考察用 的,不免具有一些限制,但是能很好地完成任务。现代的海洋学考察希要能执行多项不同 任务的船,能载多种设备,有高度适航性(图4-1至4-5)。下面是建造和操作考察船时的 几项主要指标: 图4-】优兹霍尔海洋研究所的考紫船“阿特兰蒂斯Ⅱ”号,大约有69米 长、14米宽,吃水5米。不加油犹行八千海理,载有25名研究人员和31名 船员。该船特别设计用来进行海洋学考紫,有四个主要实验室,一个车问, 一个水下观测室和很多效华、吊杆(见图-2)(伍兹霍尔海洋研究所惠赠) 1.费用:造价、操作和维倦费。 2.机动性:低速或停车时的机动能力。 *26
结 安出 孩
3.适航性:在大风浪中稳定。 4.实验设备。 5.操船用电子设备:对搜集海洋学资料的电子设备没有千扰。 6,绞车:能把仪器下放到深海海底。 7.续航力:在海上至少能停留一个月。 图4-3两艘外国海洋考紫船 (x)“发现老”号,英用考察船,1962年造。长约85米,排水量2800吨。它有多个交车, 有3000平方英尺实验室面积。航速10节,续航力15000海里,我有40名明员与21名 科研人员;(b)“流星”号,西德考紧船,1961华造,西德水文研究所使用。长约88米,排 水量3085吨。有13个实验室,几个水族箱和许多绞车。有55名以,可上24名科研人 员。最大航速13.5节,在海上能停留40天。这条品册用1925年在南非(网扎尼亚)工作 过的原来的“流是”号的名字 8,具有供领导、船员和科学家使用的休息和生活的设施。 9.可靠性:每年计划进行数次科学调查,船必须能在难以进行够,印的地区工作。 目前的考察船必须满足上述要求,还要能适应新的、专门的仪器和技术。有的新船能 够带有深潜器、钴机和大型海洋浮标。 大多数现代海洋学考察船拥有船用计算机系统。图4-5所示的计算机主要用来计算 ◆28·
图4-4考察铅上的典型配套电子设备(由左至右:质子址力仪、及能教导 航设备,多道面带录音机和几种福度计)(伍述罪尔海洋研究所惠影) 图+5船用计算玩1171D瓢片(伍迹配尔海洋研究所惠) 出地球重力和磁场的数据,求出船位,测出正确的水深。在海上带有计算机的优点是,可 使科学家在海上就把数报表示为可以直接应用和了解的形式,还可以作出假说,并对它进 行枪脸。船用计算机必须活应各种不同的条件,特测是湿度高和船的频繁的瓢鞭。 。290