从海底观察地球——地球系统的第三个观测平台.pdfVIP

自然杂志29卷3期 特约专稿 从海底观察地球——地球系统的第三个观测平台 汪品先 中熙科学院院±，同济大学海洋地质国家重点实验室，上海200092 关键词 海底 地球系统实时观测 深海过程 随着新世纪的剿来，海洋科学界压着手遮设海底观测系统的网络，以探测和理解大洋系统的物理、化学、生物和 地质等过程。这是继地面／洋面和空阀之后。观测地球系统的第三个平台。从海底进行连续的实时观测。将使得人类 可以长期“暴”在海燕，跌两毅变人类等海洋的关系。闻时，这第三平台还将提供窗口，窥测建球的肉帮过程。 餐建球，带来的耩学进步被喻为“第二次哥自慰革 命’’[2：。 l观测地球的视野和视角 这次“革命”辩建球科学酶影l自最大，龙其是浩瀚戆 人类观察世界，关键在于视野和视角。“井蛙不可 大洋。人类对海洋的认识，大都是19世纪晚期以来通 以语予海”，原因是井蹬视野太小；“会当凌绝顶，一览众 过航海从船上取褥，这种避星点点、断断续续的观测，带 山小”，靠的是“绝顶”视野扩大。同一座山，从不同视角 来了许多错觉和误会。感到20世纪早期，测量海底地 看去，可以“横看成岭侧成峰”；同一层云，从地面仰枧看 形的办法还是用绳子系上重锤抛到海底，用绳子的长度 到黑云压城，飞机上看下去却见自云烟烂，蠢层上下的 测算水深，如此褥来的测点廖若晨星，绘在图上当然只 观察结果可以相反。其实社会现象亦同此理，考察一位 黼说明海底平坦，地形单调。再如船上用温度计测量海 于郝有时候领导lq好、群众魏脚，很可麓原因也在巍惫 水表层，只髓溺了上一点辱溺下一焘，永逡盘酉不密一 不同。 张同时的海洋温度图来。20世纪如现的遥测遥感技术 墨顾人类认专炙爨赛懿避程，也就是一部不断扩袋视 扶卫星获致地球信息，开辟了全耨的对地戏测系统，麓 野的历史。古人没有想到海洋有这么大，15世纪重新发 够获取全球性的和动态性的图景。同时得到的不仅有 现的“托勒密地图”上并没有太平洋，以为欧滑l航海嚣行 海水表愆的温度、风场、海漉和波浪，丽虽有生产力、污 到溉洲并不遥远，否则哥伦布也许不敢冒这个险。当然 染以至浅海地形等各方面的信息。 更不会知道海底的地形起伏，会比陆地的高山深谷还 但是，遥感技术的主要观测对象在于地面与海面， 大，这要等刭20世纪中期，有了声波测深技术才麓发 缺乏深入穿透酶貔力。隔了千百米厚的承层，遥感技术 现。现在我们知道，海水比河水多百万倍，海洋的平均 难以达到大洋海底。现在要问：能不能换一个视角：不 800 爱老是从海莲看海瘾，哥不霹泼扶海瘾番海瑟，搬观测 承深3 m，隔了厚层静永，人类对深海海底豹了解， 还不如月亮和火星表面。地球深处“地幔”里的水，又比 平台放到海底去?新世纪伊始，一个新的热点正在出 邈球表瑟懿海承多许多绩[1一。 瑷：这就是海底观测系统。假如把她瑟与海霹看佟地球 人类视域的突变发生在17世纪：用新发明的显微 科学的第一个观测平台，把空中的遥测遥感看作第二个 镜，秀到了缨戆，看到了微生物；用掰发髓的繁远镜观察 观测平台，那末毅世纪在海底建立的，将是第三个观测 行星，提出了“日心说”，导致“哥白尼革命”。第二次突变 平台。海底观测平台的功能是把深海大洋置于人类的 发生在20燃纪：航天技术使人类克服地球弓l力进入太 监测视域之内，结果将从根本上改变人类认识海洋的途 空，第一次霸到地球的全貌，开始将地球看侔一个整体， 径，开翻海洋科学的耨阶段。 将地球上种种现象遴结为“举一发动全身”的系统，导致 毽球系统辩学的产生。稻{7整纪发暖“显微镜”裰芨，