论文部分内容阅读
海底真热闹
小朋友们，你们想象过没有，在深深的海底该是个什么样子？你可能会想象到：那里终年照不到阳光，一定是漆黑漆黑的：那里海水冰冷，压力很大，肯定没有多少生物在活动，因而那里又是鸦雀无声寂静寂静的……
其实，海底世界正和我们的想象相反——近年来，随着海洋科考特别是海洋声学的发展，人们发现，神秘的海底世界是一个巨大、美丽且喧嚣的水晶宫。在这里，不但色彩斑斓，还充满着各种神秘的声音，是个挺热闹的地方呢！例如，那里有虾类的劈啪声、鱼类的叫声、海豚的嘀嗒声、座头鲸的歌声以及很多物种相互的交流声，还有人类驾驶着船只经过水面产生的噪声等等。根据美国华盛顿大学一名研究生的研究，即使是布满碎石的海底也加入了这喧嚣的交响乐队，尤其是潮汐汹涌时。的确，碎石噪声非常大，以至于它常常淹没其他噪声，使得科学家几乎无法听到海洋的其他声音，如果他们不把扩音器足够贴近动物的话。
除上述我们可以直接听到的声音外，海洋中还有许多只能通过仪器才能监测到的神秘声音。
神秘声音惊现
20世纪90年代，科学家曾通过仪器监听到大洋中传来一种奇怪的声音。这种声音具有升调特点，频率只有几赫兹，对于人类来说，极其陌生。在此后的数年时间里，科学家经常能够监听到这种声音，还一度十分强烈。这神秘声音来自哪里？是怎么产生的？种种疑问困扰着科学家，却始终无法解开。也因为这样，“神秘声音”一直得不到准确命名，人们只好暂且根据它的“升调”特征，将其称作“向上弯曲声”。
长期的监测带给科学家不少“意外收获”。除了“向上弯曲声”，科学家还捕捉到“拍击网球声”“汽笛声”“飞机飞过的声音”“远处飞驰的火车声”“蛙鸣声”“剪草机剪草声”以及“杂音”等多种来自海洋深处的神秘声音。这些形象的称呼，都是科学家根据它们的声调特点起的。
神秘声音捕捉
科学家告诉我们，来自大洋深处的神秘声音一般频率很低，人的耳朵很难听得到，只有借助特殊声学仪器才能捕捉到。为此，研究人员在某些海域的底部安装水下听音器，在海边建立实验室，还通过“海底深潜”等手段进行长期监测。一些国家的海军尤为关心海底声音的监测和研究，因为这可能关乎他们的潜艇及水面舰只的安危！例如美国，早在20世纪60年代就建了一个“太平洋环境实验室”，设有声学监测科研小组。他们布设的“水声观测系统”是一个庞大的观测网，用大量水下传声器来监测苏联的潜艇。1991年“冷战”结束后，一些科学家，如西雅图大学的物理学家罗伯特也参与了此项工作。这个系统的监听点散布在水下几百米深处，那里的声波可以畅通无阻地传播到数千里开外而毫不减弱。
神秘声音探索
来自海洋深处的神秘声音虽然常常神龙见首不见尾，且好像有意跟科学家较量一番似的，不露丝毫破绽，令人颇为挠头，但人们对“神秘之声”的探索却从未停止。你是不是也迫不及待地想对这些难得一闻的声音一探究竟呢？
★蛙鸣声
90世纪70年代中期，苏联海军总参谋部发生过一次非同小可的慌乱：在大西洋执行任务的数艘原子能火箭潜艇返回后，所有艇长都报告说，发现了连声呐兵也感到莫名其妙的声音。那时，苏美两大国正在明争暗斗，企图争霸世界，因此，这莫名其妙的声音令苏联海军非常紧张。事情的经过是这样的：一天，苏联海军一艘潜艇执行任务，要通过“北大西洋联盟”设定的“反潜线”。要通过这道“反潜线”可不容易，潜艇必须得在200米以下航行。深潜航行，对于年轻的水兵来说，是个很大的心理压力，可偏偏这时，值班的声呐兵向指挥长报告说发现了异常声音。于是艇长立即发出战斗警报：“各就各位，准备战斗！”因为谁也不能确定这是什么声音，没准儿就来自在附近游弋的敌方超大型潜艇。可是这声音一会儿又消失了，没有敌情出现。于是大家恢复常态。然而，不久这声音又响了起来，全体官兵只好又进入紧急状态。就这样，一天里反复出现多次，把官兵们搞得筋疲力尽。
后来类似的报告越来越多，苏联海军决定从科学角度来研究这一现象。1977年，苏联海军命令各舰队作战指挥部收集所有关于“奇怪声音”的情报，并在地图上标明声音出现的地点。负责收集此类情报的人被称为“蛙声收集人”，不明声音的来源叫作“蛙声源”。起初，有人怀疑这是美国人玩的把戏，但没有任何证据。
到20世纪80年代初，俄罗斯的研究人员曾试图同“蛙声源”取得联系——潜艇声呐员每当听到“蛙鸣声”，便向各个方向发出不同的声音信号，作为“回应”。这时，“蛙声源”会发出呱呱几声作为回答，但没有人能确定这是否属于理性反应。
有一段时间俄罗斯的一些研究者认为，这种蛙鸣声有可能是一种海燕发出来的，因为它们在繁殖季节常爱发出类似的声音。可是，到20世纪90年代以后，这种蛙鸣声又神秘地完全消失了！但海燕仍在如常地生活、繁殖。
神秘的“蛙声源”跑哪儿去了？究竟是谁，或是什么东西在作祟呢？海底生物？轮船？不明飞行物？目前，俄罗斯海军仍在继续这方面的观察与研究，希望有一天能破解这个秘密。
★向上弯曲声
最初，有研究人员认为这种“向上弯曲声”可能是蓝鲸的叫声，但海洋生物学家给予了否定。他们认为蓝鲸不可能发出如此强烈的吼叫声，而且传出这些声音的地点在许多季节都保持不变，但蓝鲸是会随季节进行迁移的，它们的吼叫声也应该随它们的迁移而不断改变方位。另外，向上弯曲声的音调始终如一，而蓝鲸叫声的音调和振幅变化都比较大。
又有科学家推测，这种神秘的声音很可能是海水进入海底火山坑和火山岩时激起的振动声。于是，研究人员用各种声音监听系统从8个不同方向监听声音的来源，结果发现，这种声音都来自南太平洋一个断裂带的同一地点。于是，研究人员立即向正在这一海域进行科学考察的一艘法国科研船发出无线电报，证实该处的海底确实有火山存在。但仍有人对此不以为然，认为这仍不是最直接有力的证据。 就在人们为各种猜测争论不休时，这向上弯曲声却和人类玩起了捉迷藏——销声匿迹了。而蓝鲸呢，在海洋里并没有灭绝，它们依然会随时叫唤，向同伴传递信息。如果说向上弯曲声是鲸的叫声，那它也绝不会销声匿迹的。正当人们为此大惑不解时，2005年初，深水传声器又再次记录到了这种声音，而且是太平洋两边的传声器都捕捉到了。对此，西雅图大学的物理学家罗伯特博士诙谐地说：“究竟是什么人在水下高声叫喊，现在还是个谜。”
★拍击网球声
科研人员还监听到一种类似拍击网球的声音，这种声音的频率很高，他们认为这很可能是某种海洋动物发出的声音，因为一些海兽的叫声与这个频率很相近。1997年，美国科学家弗克斯领导的研究小组的探测器曾收听到从4800千米以外传来的“拍击网球声”，而鲸和其他一些大型海兽发出的声音不可能传那么远。难道在海洋深处隐藏着一种未知的巨型动物？弗克斯设想，这种巨大的海洋生物可能是生存在尚未开发的深海中的巨型鱿鱼。你看，多神秘呀！
★远处飞驰的火车声
在郊外游玩时，我们常会望见远处的铁轨上火车飞驰而过，并依稀听到轰隆声，这样的声音轻易便将我们的思绪带到未知的远方——多么奇妙的体验！但是，“从大洋深处传来火车飞驰的声音”，这恐怕不是什么好玩的事情了，而是有些“恐怖”——莫非大洋深处真有神秘国度？不过，真相可从来不会顾及你的感受。科学家表示，他们确实监听到了来自深海的仿佛“火车在远处飞驰”的声音，而且还做出了推测：这声音可能是由气流和海流引起的。克里斯托弗·弗克斯是研究深海声音的一位专家，他多年从事海洋声音研究。弗克斯说：就像吹单簧管使空气流动产生声音一样——如果海底山脉或某种物体附近有海水流动，条件又适当，就有可能发出这种声音。总之，在谜底揭晓以前，你大可以幻想着生活在海底神秘国度的人，也和自己一样，时常乘坐火车旅行。
★飞机飞过的声音
对呀，既然生活在海底神秘国度的人可以乘坐火车，那么为什么不能坐飞机呢？也许在那里，汽车都是可以在空中飞来飞去的……呵呵，扯远了。言归正传，从1997年5月开始，弗克斯，没错，还是那位深海声音研究专家，每年都可以在大西洋和太平洋监听到一种类似飞机飞过的声音，这是一种音调逐渐衰减的声音。他认为那是南极冰山发出的声音。通过相关实验，弗克斯断言：南极冰川下滑，与海岛陆地产生巨大摩擦，就会发出这种声音。看来，“飞机飞过声”比“远方火车声”更容易破解一些。不过，“质疑学家”可不会让这件事情如此轻易就过去，或许在没有“眼见为实”之前，你关于海底神秘国度的各种幻想仍可继续。
人们为何要研究深海“神秘之声”
科学家几十年如一日地执著探索总不可能是为着一件毫无意义的事，你以为看似无厘头的深海之声真的只是为了让你在课余时间用来天马行空胡思乱想的吗？非也非也，科学家的视角是，探究来自水下的各种声音，其意义是重大的！首先，通过研究水下之声，我们可以分辨潜艇、部分大型深海动物和海底地震发出的声音，这对军事、海洋生物保护、确定海底地震以及火山的精确位置具有极大的帮助。另外，更重要的是，对于监测、认识、控制全球气候变暖大有作为。例如，南极冰的破裂可能是气候变化的关键性信号。虽然卫星照相也是监视冰山移动的有力武器，但它不可能捕捉到海底冰山的变化细节，而海洋声学能成为一种新的检测气候变化的工具。冰川碎裂以及在海洋中移动与水摩擦会发出巨大的声音，这声音在海面上很难听到，而在水下却十分响亮。目前，弗克斯正利用一组原本分布在印度洋的用于监听核武器试验的水下听音器来监听冰川发出的声音。研究这种声音有助于了解南极冰的变化情况，同时还能进一步了解气候变化和海底神秘声音之间的关系。
遗憾的是，由于条件有限，目前全世界海洋声学研究进展非常缓慢。鉴于探究海底声音的重大意义，一些科学家呼吁加强这方面的研究。建议地震学家、地质学家、海洋学家组成一个科学团体，集中各自的科研力量，通力合作，研究这些海洋声音到底是什么，以求彻底解开深海声音之谜及其对人类的昭示和启迪。
小朋友们，你们想象过没有，在深深的海底该是个什么样子？你可能会想象到：那里终年照不到阳光，一定是漆黑漆黑的：那里海水冰冷，压力很大，肯定没有多少生物在活动，因而那里又是鸦雀无声寂静寂静的……
其实，海底世界正和我们的想象相反——近年来，随着海洋科考特别是海洋声学的发展，人们发现，神秘的海底世界是一个巨大、美丽且喧嚣的水晶宫。在这里，不但色彩斑斓，还充满着各种神秘的声音，是个挺热闹的地方呢！例如，那里有虾类的劈啪声、鱼类的叫声、海豚的嘀嗒声、座头鲸的歌声以及很多物种相互的交流声，还有人类驾驶着船只经过水面产生的噪声等等。根据美国华盛顿大学一名研究生的研究，即使是布满碎石的海底也加入了这喧嚣的交响乐队，尤其是潮汐汹涌时。的确，碎石噪声非常大，以至于它常常淹没其他噪声，使得科学家几乎无法听到海洋的其他声音，如果他们不把扩音器足够贴近动物的话。
除上述我们可以直接听到的声音外，海洋中还有许多只能通过仪器才能监测到的神秘声音。
神秘声音惊现
20世纪90年代，科学家曾通过仪器监听到大洋中传来一种奇怪的声音。这种声音具有升调特点，频率只有几赫兹，对于人类来说，极其陌生。在此后的数年时间里，科学家经常能够监听到这种声音，还一度十分强烈。这神秘声音来自哪里？是怎么产生的？种种疑问困扰着科学家，却始终无法解开。也因为这样，“神秘声音”一直得不到准确命名，人们只好暂且根据它的“升调”特征，将其称作“向上弯曲声”。
长期的监测带给科学家不少“意外收获”。除了“向上弯曲声”，科学家还捕捉到“拍击网球声”“汽笛声”“飞机飞过的声音”“远处飞驰的火车声”“蛙鸣声”“剪草机剪草声”以及“杂音”等多种来自海洋深处的神秘声音。这些形象的称呼，都是科学家根据它们的声调特点起的。
神秘声音捕捉
科学家告诉我们，来自大洋深处的神秘声音一般频率很低，人的耳朵很难听得到，只有借助特殊声学仪器才能捕捉到。为此，研究人员在某些海域的底部安装水下听音器，在海边建立实验室，还通过“海底深潜”等手段进行长期监测。一些国家的海军尤为关心海底声音的监测和研究，因为这可能关乎他们的潜艇及水面舰只的安危！例如美国，早在20世纪60年代就建了一个“太平洋环境实验室”，设有声学监测科研小组。他们布设的“水声观测系统”是一个庞大的观测网，用大量水下传声器来监测苏联的潜艇。1991年“冷战”结束后，一些科学家，如西雅图大学的物理学家罗伯特也参与了此项工作。这个系统的监听点散布在水下几百米深处，那里的声波可以畅通无阻地传播到数千里开外而毫不减弱。
神秘声音探索
来自海洋深处的神秘声音虽然常常神龙见首不见尾，且好像有意跟科学家较量一番似的，不露丝毫破绽，令人颇为挠头，但人们对“神秘之声”的探索却从未停止。你是不是也迫不及待地想对这些难得一闻的声音一探究竟呢？
★蛙鸣声
90世纪70年代中期，苏联海军总参谋部发生过一次非同小可的慌乱：在大西洋执行任务的数艘原子能火箭潜艇返回后，所有艇长都报告说，发现了连声呐兵也感到莫名其妙的声音。那时，苏美两大国正在明争暗斗，企图争霸世界，因此，这莫名其妙的声音令苏联海军非常紧张。事情的经过是这样的：一天，苏联海军一艘潜艇执行任务，要通过“北大西洋联盟”设定的“反潜线”。要通过这道“反潜线”可不容易，潜艇必须得在200米以下航行。深潜航行，对于年轻的水兵来说，是个很大的心理压力，可偏偏这时，值班的声呐兵向指挥长报告说发现了异常声音。于是艇长立即发出战斗警报：“各就各位，准备战斗！”因为谁也不能确定这是什么声音，没准儿就来自在附近游弋的敌方超大型潜艇。可是这声音一会儿又消失了，没有敌情出现。于是大家恢复常态。然而，不久这声音又响了起来，全体官兵只好又进入紧急状态。就这样，一天里反复出现多次，把官兵们搞得筋疲力尽。
后来类似的报告越来越多，苏联海军决定从科学角度来研究这一现象。1977年，苏联海军命令各舰队作战指挥部收集所有关于“奇怪声音”的情报，并在地图上标明声音出现的地点。负责收集此类情报的人被称为“蛙声收集人”，不明声音的来源叫作“蛙声源”。起初，有人怀疑这是美国人玩的把戏，但没有任何证据。
到20世纪80年代初，俄罗斯的研究人员曾试图同“蛙声源”取得联系——潜艇声呐员每当听到“蛙鸣声”，便向各个方向发出不同的声音信号，作为“回应”。这时，“蛙声源”会发出呱呱几声作为回答，但没有人能确定这是否属于理性反应。
有一段时间俄罗斯的一些研究者认为，这种蛙鸣声有可能是一种海燕发出来的，因为它们在繁殖季节常爱发出类似的声音。可是，到20世纪90年代以后，这种蛙鸣声又神秘地完全消失了！但海燕仍在如常地生活、繁殖。
神秘的“蛙声源”跑哪儿去了？究竟是谁，或是什么东西在作祟呢？海底生物？轮船？不明飞行物？目前，俄罗斯海军仍在继续这方面的观察与研究，希望有一天能破解这个秘密。
★向上弯曲声
最初，有研究人员认为这种“向上弯曲声”可能是蓝鲸的叫声，但海洋生物学家给予了否定。他们认为蓝鲸不可能发出如此强烈的吼叫声，而且传出这些声音的地点在许多季节都保持不变，但蓝鲸是会随季节进行迁移的，它们的吼叫声也应该随它们的迁移而不断改变方位。另外，向上弯曲声的音调始终如一，而蓝鲸叫声的音调和振幅变化都比较大。
又有科学家推测，这种神秘的声音很可能是海水进入海底火山坑和火山岩时激起的振动声。于是，研究人员用各种声音监听系统从8个不同方向监听声音的来源，结果发现，这种声音都来自南太平洋一个断裂带的同一地点。于是，研究人员立即向正在这一海域进行科学考察的一艘法国科研船发出无线电报，证实该处的海底确实有火山存在。但仍有人对此不以为然，认为这仍不是最直接有力的证据。 就在人们为各种猜测争论不休时，这向上弯曲声却和人类玩起了捉迷藏——销声匿迹了。而蓝鲸呢，在海洋里并没有灭绝，它们依然会随时叫唤，向同伴传递信息。如果说向上弯曲声是鲸的叫声，那它也绝不会销声匿迹的。正当人们为此大惑不解时，2005年初，深水传声器又再次记录到了这种声音，而且是太平洋两边的传声器都捕捉到了。对此，西雅图大学的物理学家罗伯特博士诙谐地说：“究竟是什么人在水下高声叫喊，现在还是个谜。”
★拍击网球声
科研人员还监听到一种类似拍击网球的声音，这种声音的频率很高，他们认为这很可能是某种海洋动物发出的声音，因为一些海兽的叫声与这个频率很相近。1997年，美国科学家弗克斯领导的研究小组的探测器曾收听到从4800千米以外传来的“拍击网球声”，而鲸和其他一些大型海兽发出的声音不可能传那么远。难道在海洋深处隐藏着一种未知的巨型动物？弗克斯设想，这种巨大的海洋生物可能是生存在尚未开发的深海中的巨型鱿鱼。你看，多神秘呀！
★远处飞驰的火车声
在郊外游玩时，我们常会望见远处的铁轨上火车飞驰而过，并依稀听到轰隆声，这样的声音轻易便将我们的思绪带到未知的远方——多么奇妙的体验！但是，“从大洋深处传来火车飞驰的声音”，这恐怕不是什么好玩的事情了，而是有些“恐怖”——莫非大洋深处真有神秘国度？不过，真相可从来不会顾及你的感受。科学家表示，他们确实监听到了来自深海的仿佛“火车在远处飞驰”的声音，而且还做出了推测：这声音可能是由气流和海流引起的。克里斯托弗·弗克斯是研究深海声音的一位专家，他多年从事海洋声音研究。弗克斯说：就像吹单簧管使空气流动产生声音一样——如果海底山脉或某种物体附近有海水流动，条件又适当，就有可能发出这种声音。总之，在谜底揭晓以前，你大可以幻想着生活在海底神秘国度的人，也和自己一样，时常乘坐火车旅行。
★飞机飞过的声音
对呀，既然生活在海底神秘国度的人可以乘坐火车，那么为什么不能坐飞机呢？也许在那里，汽车都是可以在空中飞来飞去的……呵呵，扯远了。言归正传，从1997年5月开始，弗克斯，没错，还是那位深海声音研究专家，每年都可以在大西洋和太平洋监听到一种类似飞机飞过的声音，这是一种音调逐渐衰减的声音。他认为那是南极冰山发出的声音。通过相关实验，弗克斯断言：南极冰川下滑，与海岛陆地产生巨大摩擦，就会发出这种声音。看来，“飞机飞过声”比“远方火车声”更容易破解一些。不过，“质疑学家”可不会让这件事情如此轻易就过去，或许在没有“眼见为实”之前，你关于海底神秘国度的各种幻想仍可继续。
人们为何要研究深海“神秘之声”
科学家几十年如一日地执著探索总不可能是为着一件毫无意义的事，你以为看似无厘头的深海之声真的只是为了让你在课余时间用来天马行空胡思乱想的吗？非也非也，科学家的视角是，探究来自水下的各种声音，其意义是重大的！首先，通过研究水下之声，我们可以分辨潜艇、部分大型深海动物和海底地震发出的声音，这对军事、海洋生物保护、确定海底地震以及火山的精确位置具有极大的帮助。另外，更重要的是，对于监测、认识、控制全球气候变暖大有作为。例如，南极冰的破裂可能是气候变化的关键性信号。虽然卫星照相也是监视冰山移动的有力武器，但它不可能捕捉到海底冰山的变化细节，而海洋声学能成为一种新的检测气候变化的工具。冰川碎裂以及在海洋中移动与水摩擦会发出巨大的声音，这声音在海面上很难听到，而在水下却十分响亮。目前，弗克斯正利用一组原本分布在印度洋的用于监听核武器试验的水下听音器来监听冰川发出的声音。研究这种声音有助于了解南极冰的变化情况，同时还能进一步了解气候变化和海底神秘声音之间的关系。
遗憾的是，由于条件有限，目前全世界海洋声学研究进展非常缓慢。鉴于探究海底声音的重大意义，一些科学家呼吁加强这方面的研究。建议地震学家、地质学家、海洋学家组成一个科学团体，集中各自的科研力量，通力合作，研究这些海洋声音到底是什么，以求彻底解开深海声音之谜及其对人类的昭示和启迪。