书城自然科学不可思议的大自然
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第15章 美丽多姿的海洋世界(4)

第二天上午10点45分,海岸电台收到另一只渔船发来的电报,说他们在距离博哈多尔角以北几里的地方发现了7具穿着救生衣的尸体。有人认出他们是“马埃纳”号上的船员。电文还说,7具尸体旁边还浮着一只空油桶和6个西瓜,此外什么都没发现。

为了寻找可能的生还者,海岸电台告知那片海域上的船只,让他们也沿着前一只渔船的航线航行。过了一天,一艘渔轮报告说找到了3具穿救生衣的尸体。几十只船在这里又整整搜寻了三天,均一无所获。后来在非洲海边的沙滩上又发现了两个人的尸体。这样一共找到了12个人,其余4人始终没有下落。

事后人们提出了许多疑问,比如:在相隔半小时的两次呼救信号中,“马埃纳”号的船员怎么没能逃生?他们为什么两次都不报出自己的船名和方位?也许那些穿着救生衣的人是被淹死的,可遇难地点离海岸只有500米,为什么船上那些水性娴熟的船员竟连一个也没能游到岸边?

还有人推测说他们是饿死的。但是这似乎站不住脚,因为最先被捞上来的那7名船员在海里顶多待了9个小时,这么短的时间,一般是不大可能饿死人的。还有一种认为船上发生过爆炸事故的假设也可以推翻,因为捞上来的尸体完全没有伤痕。

任凭人们如何猜测,制造了这场灾难的大海一直保持着沉默。

地中海7月份的气候总是风和日丽的。1972年7月26日上午,“普拉亚·罗克塔”号货轮从巴塞罗那朝米诺卡岛方向行驶。到了下午,不知怎么回事,这艘货轮掉转船头驶到原航线的右边去了。原来船上的导航仪奇怪地受到了干扰,并且船长和所有的船员没有一个人能够辨明方向。出发时船长曾估计,他们在第二天上午10点左右即可抵达目的地。但次日凌晨5时,“普拉亚·罗克塔”号遇上的几名渔民却说,这里离他们要去的米诺卡岛足有几百里。

很难设想,在这段时间里,这艘货轮上所有的人都丧失了理智或喝醉了酒,以致连辨认方向的能力都没有了。这又是一起没人说得清楚的海上事故。

在地中海的土伦湾海域,从1964年到1970年的25年里,有6艘潜艇失去了踪迹。而这段时间全世界其他地方发生的潜艇遇难事件加在一起,也不过11起。相比较而言,这里潜艇遇难的比例数委实太高了。在这方面,获“金牌”的非法国莫属——6艘遇难潜艇中有4艘是法国的。

1968年1月20日,乘有52名艇员的法国潜艇“密涅瓦”号在土伦海域不见了。由于这里的海底有许多深沟,被认为是试验深潜器性能的好地方,它是被派往该地进行这种试验的。

消息传来,法国军方当即派出30艘装有先进声呐仪的海军舰只前往出事地点进行搜寻,一些侦察飞机和救生机也出动了。美国一艘专门用于海底搜寻工作的船只“海燕”号,应法国政府的请求,随后前来协助。两天前“海燕”号正在寻找在这同一片海域里失踪的以色列潜艇“达喀尔”号,因工作毫无进展,便投入了新的一轮搜寻。

最后一切希望全都破灭了。“密涅瓦”号和“达喀尔”号一样,永远地从地球上消失了。

人们又开始为解释两天内连续发生的两起失踪事件提供假设了。不过所有假设都很快被法国军方和专家们否定了。法国海军一位发言人说:“那种认为它们遭到同一个敌人进攻的假设,就像它们失踪本身一样神秘,异想天开。”专家们则坚定地认为,两艘潜艇在两天内连续失踪纯属偶然巧合。它们的失踪既不是海底某些奇异现象造成的,也不是西西里岛地震的缘故(当时西西里岛根本没有任何地震活动)。最有意味的是法国国防部一位发言人的话:“种种迹象使人们可以肯定地认为,潜艇是遇难了。”

一半是海水,一半是火焰

1975年9月12日傍晚,江苏省近海朗家沙一带海面上发出微微的光亮,随着波浪的起伏跳跃,像燃烧的火焰那样翻腾不息,一直到天亮才逐渐消失。第二天傍晚,亮光再现,亮度更强。到第七天,海面上涌现出很多泡沫,当渔船驶过时,激起的水流明亮异常,水中还有珍珠般闪闪发光的颗粒。几小时以后,这里发生了一次地震。

这种海水发光现象被人们称为“海火”。海火常常出现在地震或海啸前后。1976年7月28日唐山大地震的前一天晚上,秦皇岛、北戴河一带的海面上也有这种发光现象。早在1933年3月3日凌晨,日本三陆海啸发生时,人们看到了更奇异的海火。波浪涌进时,浪头底下出现三四个像草帽般的圆形发光物,横排着前进,色泽青紫,光亮可以使人看到随波逐流的破船碎块。

海火是怎样产生的呢?一般认为是水里会发光的生物受到扰动而发光所致。如拉丁美洲大巴哈马岛的“火湖”由于繁殖着大量会发光的甲藻,每当夜晚,便会看到随着船桨的摆动,激起万点“火光”。现在已知会发光的生物种类还有许多细菌和放射性虫、水螅、水母、鞭毛虫,以及一些甲壳类、多毛类等小动物。因此,人们推测,当海水受到地震或海啸的剧烈震荡时,便会刺激这些生物,使其发出异常的光亮。

然而,另一些研究者对此持有异议。他们提出,在狂风大浪的夜晚,海水也同样受到激烈的扰动,为什么却没有刺激这些发光生物,使之产生海火呢?他们认为海火是一种与地面上的“地光”相类似的发光现象。

不久前,美国学者对圆柱形的花岗岩、玄武岩、大理岩等多种岩石试样进行破裂试验。结果发现,当压力足够大时,这些试样便会爆炸性地碎裂,并在几毫秒内释放出一股电子流,激发周围的气体分子发出微弱的光亮。在实验中,他们还注意到,如果把样品放在水中,则碎裂时产生的电子流,也能使水面发出亮光。

不过,在海啸发生时,不像地震那样会发生大量的岩石爆裂(当然地震海啸除外)。那么,海火又是怎样产生的呢?

一些人认为,海火作为一种复杂的自然现象,很可能有着多种的成因机制,生物发光和岩石爆裂发光只是其中的两种可能机制,由不同机制产生的海火,有着什么不同的特征,目前尚是谜题。

在人类历史的传说中,有一块沉没、古老而神秘的大西洲。这是一个经历了数十代繁荣,创造过灿烂文化,但却不明不白地消失在历史长河中的岛国。

早在寻找新大陆的浪潮中,就曾有人把大西洲画在航海图上。如哥伦布在航海中携带的地图上就绘有大西洲。大西洲究竟在地球上的何方?又是如何毁灭的?这些问题一直困扰着人们,始终未得其解。不过,最近两次考古的新发现,又使这幽灵似的古岛在迷雾中渐现。

1967年,在爱琴海克里特岛以北113千米的桑托林岛上,希腊考古学家挖掘出公元前1500多年的青铜器时代文化遗址,在数米厚的火山灰堆下面,埋藏着米诺斯青铜时代的遗物。从所发掘的资料来看,与柏拉图笔下的大西国十分相似;致使不少人把它当作古岛的遗踪。柏拉图描述的古岛,是在一天和一个不幸的夜里突然消失的,难道米诺斯文化也有着同样的厄运?

地质学家已经查明,爱琴海自古至今就一直是火山和地震活动频繁的地区,强烈的火山和地震很可能在极短时间里把岛屿摧毁,如今爱琴海见到的不计其数的零乱散布着的岛屿,正是历史上强烈火山和地震所致。

根据探测资料,桑托林群岛中各岛完全像一个个破火山口。据火山学家们估计,这里原来有一个很大的火山岛。在火山的休眠期,岛上风化的熔岩变成了一个适宜生活的良好环境。大约在公元前3000年以前,史前的居民便在这里定居下来,繁衍发展,形成了爱琴海昌盛的米诺斯文明。如何利用海洋的能量

科学家曾经做过这样一个实验:把酵母和葡萄糖的混合液放在装有半透膜壁的容器里,将这个容器浸在另一个较大的容器中,较大的容器中盛有纯葡萄糖溶液,其中有溶解的氧气。在两个容器中都插入铂电极,连接两个电极便得到了电流,这说明在微生物分解有机化合物的时候,就有电能随之释放出来。

根据这个原理制造出来的电池叫生物电池。生物电池比电化学电池有许多优点:生物电池工作时不发热,不损坏电极,不但可以节约大量金属,而且寿命比电化学电池长得多。

目前,生物电池作为电源,已试用于信号灯、航标和无线电设备,其中有的虽然经过长期使用,效果仍然像刚开始那样。有一种用细菌、海水和有机质制造的生物电池,用作无线电发报机的电源,它的工作距离已达到10千米,用生物电池作动力的模型船也已在海上游弋。

从生物电池的工作原理,科学家们想到了海洋。一望无际的海洋就是一个巨大的天然生物电池。

海洋是生命的摇篮。在海洋的表层,阳光透入浅海,生长着许许多多的单细胞藻类:绿藻、褐藻、红藻等,它们从海水中吸取了二氧化碳和盐类,在阳光下进行着光合作用,形成有营养的碳水化合物,同时放出氧,在海水中形成过多的带负电的氢氧离子。

海洋的底层是海洋动植物残骸的集聚地,也是河流从陆地带来丰富有机质的沉积场所。在黑暗缺氧的环境下,细菌分解着这些海底沉积物中的动植物残体和有机质,形成了多余的带正电的氢离子,于是海洋表层和底层的电位差产生了。实际上这是一个天然的巨大的生物电池。为此,科学家提出了在海洋上建立天然生物电站的设想,充分利用海洋表层水和海洋底层水的电位差产生电流。可以预料,随着科学技术的发展,未来人们将会在海洋上建起大型的天然生物电站,以便从海洋中取得大量电能。

潮汐电能的展望

潮汐能是指海水潮涨和潮落形成的水的势能,其利用原理和水力发电相似。潮汐能的能量与潮量和潮差成正比。或者说,与潮差的平方和水库的面积成正比。和水力发电相比,潮汐能的能量密度很低。世界上潮差的较大值为13~15米,我国的最大值(杭州湾澉浦)为8.9米。一般说来,平均潮差在3米以上就有实际应用价值。

潮汐能利用的主要方式是发电。通过储水库,在涨潮时将海水储存在储水库内,以势能的形式保存,然后,在落潮时放出海水,利用高、低潮位之间的落差,推动水轮机旋转,带动发电机发电。

潮汐电站的功率和落差及水的流量成正比。但由于潮汐电站在发电时储水库的水位和海洋的水位都是变化的(海水由储水库流出,水位下降,同时,海洋水位也因潮汐的作用而变化)。因此,潮汐电站是在变功况下工作的,水轮发电机组和电站系统的设计要考虑变功况,低水头、大流量以及防海水腐蚀等因素,远比常规的水电站复杂,效率也低于常规水电站。

潮汐电站按照运行方式和对设备要求的不同,可以分成单库单向型、单库双向型和双库单向型三种。根据我国潮汐能资源调查统计,对可开发装机容量大于500千瓦的坝址和可开发装机容量200~1000千瓦的坝址共有424处港湾、河口,可开发装机容量200千瓦以上的潮汐资源,总装机容量为2179万千瓦,年发电量约624亿千瓦·时。这些资源在沿海的分布是不均匀的,以福建和浙江为最多,站址分别为88处和73处,装机容量分别是1033万千瓦和891万千瓦,两省合计装机容量占全国总量的88.3%。其次是长江口北支(属上海和江苏)和辽宁、广东装机容量分别为70.4万千瓦和59.4万千瓦和57.3万千瓦,其他省区则较少,江苏沿海(长江口除外)最少,装机容量仅0.11万千瓦。

浙江、福建和长江口北支的潮汐能资源年发量为573.7亿千瓦·时,如能将其全部开发,相当每年为这一地区提供2000多万吨标准煤。

在我国沿海,特别是东南沿海有很多能量密度较高,平均潮差4~5米,最大潮差7~8米,且自然环境条件优越的站址。其中已做过大量调查勘测,规划设计和可行性研究工作,具有近期开发价值和条件的中型潮汐电站站址,有福建的大官坂(1.4万千瓦,0.45亿千瓦·时)、八尺门(3.3万千瓦,1.8亿千瓦·时)和浙江的健跳港(1.5万千瓦,0.48万千瓦·时)、黄墩港(5.9万千瓦,1.8亿千瓦·时)已做过规划设计,有较好的工作基础,还需要进行前期综合研究论证的大型潮汐电站站址的有长江口北支(70.4万千瓦,22.8亿千瓦·时)、杭州湾(316万千瓦,87亿千瓦·时)和乐清湾(55万千瓦、23.4亿千瓦·时)等。