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第二部分 神秘的海底世界5（第2页）

台风是发生在北太平洋西部和南海的具有暖中心结构和台风眼区的强烈气旋性涡旋。1989年以前，中国将近中心最大风速17．2米／秒～32．6米／秒（8级～ll级）的热带气旋称为“台风”，最大风速大于32．7米／秒（12级以上）的热带气旋称为“强台风”。从1989年1月1日起，中国采用的台风等级标准与国际标准一致，即近中心最大风力为12级或以上的热带气旋，才称为“台风”。在大西洋把这类热带气旋称为“飓风”，在印度洋称为“热带风暴”。

热带海洋是台风的老家，台风形成的条件主要有两个：一是比较高的海洋温度；二是充沛的水汽。

在温度高的海域内，正好碰上了大气里发生一些扰动，大量空气开始往上升，使海面气压降低，这时海域外围的空气就源源不绝地流人上升区，又因地球自转的关系，使流人的空气像车轮那样旋转起来。当上升空气膨胀变冷，其中的水汽冷却凝成水滴时，要放出热量，这又助长了低层空气不断上升，使地面气压下降得更低，空气旋转得更加猛烈，这就形成了台风。

只有热带海洋才是台风生成的地方。那里海面气温非常高，使低层空气可以充分接受来自海面的热源。那里又是地球上水汽最丰富的地方，而这些水汽是台风形成发展的主要原动力。没有这个原动力，台风即使已经形成，也会消散。其次，那里离开赤道有一定距离，地球自转所产生的偏转力有一定的作用，有利于台风发展气旋式环流和气流辐合的加强。第三，热带海面情况比中纬度处单纯，因此，同一海域上方的空气，往往能保持较长时间的稳定条件，使台风有充分的时间积蓄能量，酝酿出台风。

在这些条件配合下，只要有合适的触发机制，例如，高空出现辐散气流或南北两半球的信风在赤道稍北地方相遇等，台风就会在某些热带海域形成并增强。根据统计，在热带海洋，台风常常产生在洋面温度超过26~C一27℃以上的区域。

产生台风的海洋，主要是菲律宾以东的海洋和南海。这些海区海水温度比较高，也是南北两半球信风相遇之处。

致命的波浪

2003年11月16日上午8时43分，一次里氏7．5级的海底地震在阿拉斯加附近海域发生了，在不到25分钟的时间里，美国国家海洋与大气管理局便向美国太平洋沿岸地区发出了海啸警报，40分钟后，在距阿拉斯加南面好几百公里的海底里，一只压力传感器捕获到了这次海啸的前锋波浪。数据显示，这些波浪仅仅只有2厘米高，在以前的计算机模拟中，科学家已经知道，这样的波浪是不大可能对夏威夷和其他遥远的太平洋海岸构成威胁的，于是在警报发出90分钟后又将它撤销。

几个小时后，海啸抵达夏威夷的希罗湾，它的浪高只有21厘米，比事先预计的仅高出2厘米，海啸没有造成任何破坏。美国国家海洋与大气管理局太平洋海域与环境实验室的科学家埃迪·N·伯纳德说，成功地撤销一次警报意味着节省一笔资金，例如在这次海啸中，假若科学家没有充分的依据敢于撤销这次警报，那么仅夏威夷一地，人们的撤离费用就可高达6800万美元，而科学家在太平洋地区布设6个海底传感器的费用也只用了1760万美元。这些传感器布设于1997年，它们在太平洋里构成了一个监测网络。

在过去，一张海啸地图只能显示海啸可能淹没的区域，而今天，人们已经在用功能强大的计算机模拟海啸的力量了。菲利普·瓦特是美国运用流体力学的工程师，他和他的同事们在计算机上制作出了详细的数字模型，模型显示海岸的地形和可能被海啸淹没的区域，在需要的时候，这个模型可以立即演示某种海啸会给哪些地区造成何种程度的破坏，例如海浪是会击倒一个人，冲走一部汽车，还是掀翻一艘船。所有这些数据都将成为科学家预报海啸的根据。

海啸的发生是否有规律可循呢?要回答这个问题需要长期而详实的资料。在日本东北沿岸的一个叫宫古的地方，人们保留了一些有关海啸的记录，根据那些记录，科学家推测，至少在宫古这个地方，一次浪高4米的海啸大约平均每63年发生一次，浪高7米的海啸平均大约100年发生一次。在过去的141年里，这里的人们记录了3次海啸，其中两次浪高4米，一次浪高7米。而浪高20米的海啸会每229年出现一次。在1707年，一次这样狂暴的海啸袭击过日本西南的太平洋沿岸城市土佐清水。

探索深海生物种群生存的秘密

过去，人们普遍认为，在200米以下的海水中，阳光照射不到，漆黑一片，因此，不会有任何生物存在。但是，到了20世纪60年代，人们在对深海进行调查时，在1000多米的水下，发现一些小型软体动物和甲壳动物。那时，人们对此并没有引起足够重视。到70年代后期，美国科学家在太平洋的东部加拉帕戈斯群岛附近海域进行水下考察时，意外地发现一些过去从未见到过的动物。比如，发现了管栖蠕虫，这条蠕虫长1．5米，它无肠。无肚，也无口。还发现约25厘米长的蛤贝，以及不知名的形似蒲公英的管状水母等。

这些新发现，引起海洋生物学家和动物分类学家的兴趣，纷纷前去考察。研究人员发现，由于高温、高压的特殊环境，这些生物不仅不同于一般陆生动物，而且也不同于浅海动物。例如，一种被称为白蛤的动物，生活在海底裂缝和枕状溶岩之间的洼地中，完全是靠过滤细菌及其他微生物和有机物而生活。这与浅海中的双壳类软体动物是靠其粘液捕获食物有类似之处。不过，白蛤只生活在喷发高温海水的海底裂缝处，而在已停止活动的海底裂缝处，则堆满着白蛤的尸骸。在白蛤生活区的周围，还生活着属于须腕动物门的管栖蠕虫。这种动物是伴生在由自身分泌物所形成的管子里，它依靠伸出管外的血红色触须摄取食物，呼吸氧气。

那么，人们有理由提出这样的疑问：深海裂缝处大量生物群的食物是从哪里来的?人们提出这样的假设，大洋水面上的浮游植物在光合作用下，产生一种初级生产力。初级生产力的生物死亡和分解时，沉降到侮底，构成深海食物链的一部分。另外，海底断裂带裂缝口的热水带来部分食物，又构成一部分食物来源。第三部分食物来源，则是海底细菌利用硫化氢一类的化学物质合成的有机部分。这三部分的食物来源就构成了深海热液裂缝口动物群落的巨大食物链。这可能是深海生物新种得以大量繁殖的基本条件。这仅仅是一种推测，但是否真是如此，还需继续做深入的探索研究工作。实际上，科学家的工作并没到此为止。他们认为，深海生物新种的发现意义，远非这几点。它在探索生命起源方面可能具有更大的意义。因为这些菌落能在250℃的高温下生存繁殖，而且在几个小时内能增殖上百倍，真是令人吃惊。那么在地球和宇宙之中，凡是具备了与深海断裂处相似的环境条件下都应该有生命存在?今天的海底裂缝处的生态环境，和地球形成之初古海洋的条件是否差不多呢?

探索万米深海的水下机器人

在宇宙中看到的地球是一个蓝色的星球，这是因为地球近7l％的面积都覆盖着蔚蓝色的海洋。同太空探索类似，神秘的海底世界一直是人类探索的目标。

中国工程院院士、中科院沈阳自动化所水下机器人研究室负责人封锡盛向记者透露，由我国自行研制的6000米水下机器人将于近期出海，对我国海底矿物资源进行考察。

海洋中蕴藏着极其丰富的生物资源及矿产资源。海底储存着1350亿吨石油，近140万亿立方米的天然气，海底还沉积着极为丰富的多金属结核，其中铀的储藏量高达40亿吨，是陆地上的2000倍。另外，在6000米以下的大洋底部仍有生命存在，在这种极端条件下能够生存下来的生命也格外受到生物学家们的重视。

但海洋探索也面临着巨大的困难：每下潜100米就会增加10个大气压，且海底能见度极低，环境非常恶劣，人体和普通设备都很难在这种条件下完成沉船打捞、光缆铺设、资源勘探等工作。于是，科学家把海洋探索的重任托付在水下机器人身上。

目前，日本研制的“海沟”号机器人已经成功地探测了马里亚纳海沟，在世界水下机器人发展史上书写了重要一笔。马里亚纳海沟是世界上最深的海沟，最深处叫查林杰海渊。1951年，英国“查林杰8号”船发现了这一海沟，当时探测出的深度为10836米。此后，这一数据不断被新的记录修正。1992年，日本海洋科技中心耗资5000万美元研制出“海沟”号水下机器人。“海沟”号长3米，重5．4吨，它是缆控式水下机器人，装备有复杂的摄像机、声呐和一对采集海底样品的机械手。它的研制目标很明确：就是要考察查林杰海渊。经过数次失败，1995年3月24日，“海沟”号机器人被12000米长的缆绳缓缓地放向海底，母船操作室内的17个监视器显示出了潜水器发回的图像资料。

在美国众多的水下机器人中，“阿尔文”号的地位比较特殊，它每年有200多天在水下“工作”。目前“阿尔文”号已经进行了3500次各种海洋科学探索，还曾经在地中海850米深的海底找到了一颗遗失的氢弹。“阿尔文”号还成功地探索了沉睡多年的“泰坦尼克”号。

地中海底惊现巨大盐水湖

东京大学海洋研究所和希腊中央海洋研究所在联合对地中海进行科学考察中发现地中海海底有个巨大的盐水湖，其盐水浓度是正常海水浓度的10倍，比死海海水浓度还要高出很多。

今年年初，由东京大学海洋研究所和希腊中央海洋研究所的科学专家组成的考察团登上日本的“白凤丸”科学考察船，通过使用船上装载的特殊机器人等设备开始对地中海希腊海域的海水以及海底沉积物进行详细考察。考察发现在2900米深的海底存在着一个1000米宽，80000米长，100米深的湖泊，其中湖泊的盐分浓度极其之高。如此巨大的盐水湖其盐分浓度将近是正常海水浓度的10倍，盐分含量达到了32．8％，比著名的“死海”海水的盐分比例还高出7％。

据分析，这个盐水湖形成于距今500万年前到600万年前间，那个时期地中海的海水开始干涸，浓厚的盐层融入到海水当中便形成了盐水湖。担任调查任务的东京大学海洋研究所德山英一教授说，如果对沉积物取样进行分析的话，便可以探究到湖水的组成成分，以及可以了解到高盐分环境下未知生物的情况。

什么是海洋自然带?

海洋自然带指海洋上的自然地理分带。辽阔的海洋与陆地相比，其表面非常单一，表层的温度、盐度、水层动态及海洋生物的分布等也都有一定的纬向地带性。但由于海洋水体具有巨大的流动性，故地带性表现不如大陆明显，各自然带之间的界限只能大体确定，海洋自然带数目也较少。

海洋自然带的划分，仍以热量带为基础，生物群的分布也是划分海洋自然带的主要标志之一。根据冬季海洋表层水温的不同，分为冷水（小于0℃）、温水（0°～10℃）、暖水（10°～20℃）和热水（大于20℃）等四种类型。结合与海水温度、理化特征和水体运动密切联系的浮游生物的数量变化，可将世界海洋分为七个自然带。

（1）北极带

地处高纬区，太阳辐射量较少。冬季干冷，最冷月l一3月平均温一30-40℃；夏季凉爽，7—8月份平均温0～5℃。北极带包括巴伦支海的大部分水面以外的北冰洋，以及北美东部纽芬兰到冰岛一线西北的大西洋部分。这里表层水温低，又因大陆冰冻期长，江河流人海洋的营养盐类不多，故海洋生物种数有限，仅在冰融化的边缘海域，才有浮游生物，并将一些鱼类和其它动物吸引到此处。其中具有经济价值的鱼类主要有北极鳕、白海鲱等；此外，还有鲸目动物（北极鲸或格陵兰鲸）以及海豹、海象和海鸥、海雀、海鹦等。

（2）北温带

北邻北极带，大体相当于北纬30～60°。全年盛行西风，气候温暖湿润，最热月8月平均温10—22°℃，最冷月2月0~10℃。因受洋流及大气环流影响，大洋东侧的平均温比西侧低5℃。年降水量1000~1500毫米。北温带终年受极地气团影响，虽然冬季表层水温较低，但盐度小，含氧量多，水团垂直交换强，水中营养盐类丰富，浮游生物很多，故使大量以浮游生物为饵料的鱼类得到繁殖、生长，成为世界重要渔场的分布区域。北温带鱼类的种数远比北极带丰富，主要有太平洋鳕鱼、鲱鱼、大马哈鱼等，它在世界渔业经济中具有重要地位。哺乳动物中，在太平洋部分有海狗、海驴、海獭、日本鲸和海豚；在大西洋水域有比斯开鲸、白海海豚、海豹等。

（3）北热带

大体位于北纬10~30°。全年气温均较高，冬、夏季温差不大（最热月平均温22~25℃，最冷月15～20℃）。多热带气旋。年降水量500～1000毫米。带内东西部海区气温、降水差异明显。全年受副热带高压带控制，广大海域水体垂直交换微弱，深层水的营养盐类不易上涌，浮游生物和有经济价值的鱼类都较少。但是，在受赤道洋流影响的海域，含有丰富营养盐类的深层水上涌，使浮游生物和鱼类得以繁殖，形成有价值的鱼类捕捞区。哺乳类动物很少，主要有抹香鲸。本带北部繁殖有多种浮游动物，南部有大量的珊瑚、海龟和鲨等。