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给你一根足够长的尺子,你能测量大海有多深吗?

时间:2018-09-25 11:45  编辑:眼爆科技

铁扇公主的芭蕉扇能够扇灭火焰山的三昧真火,科研工作者的“声波扇”可以做什么呢?

从浩瀚宇宙遥望,地球是一颗美丽的蓝色星球,它表面71%被海洋所覆盖。海洋是一座巨大的资源宝库,蕴藏着丰富的海洋生物、矿物、化学以及动力资源。人们如果想深入了解海洋、在海上开展科学实验,开发或保护海洋资源,都需要获得一个最基础的海洋信息——水深。地球上海洋的平均深度大约为3800米,其中最深处是太平洋马里亚纳海沟“挑战者深渊”,深度大约11000米。那么,该如何测量这11000米水深呢?

阿基米德曾讲:“给我一个立足点和一根足够长的杠杆,我就可以撬动地球。”那给你一根足够长的尺子,你能测量大海有多深吗?

那些年为了测量海深,我们都动了哪些脑筋

在陆地上,人们通常使用激光测量物体之间的距离,那么能用激光测量最深海域的水深吗?答案是不可行的。因为包括激光在内的电磁波在水中传播时衰减非常快,传播几百米就没能量了,所以无法用于11000米深海域探测的。

激光测量(图/中科院声学所)

你肯定还想到了一种方法,就是用绳子绑上重物放入水中,等重物沉到底后,通过测量绳子的长度获得水深。可惜这种方法不仅效率很低,测量结果误差非常大,而且只有特殊制作的绳子才能身负重物沉到11000米水深还不断裂,所以使用绳子测量深海水深实际上是难以实现的。

绳子(测深垂线)测量(图/中科院声学所)

那么到底怎样才能测量11000米水深呢?

一种方法是布放深度计(或压力计)到海底进行测量,但布放回收过程耗时长,而且水深结果是根据压力和海水特性反演出来的,结果也具有一定误差。这种方法虽然空间分辨能力非常高,但探测效率(单位时间所探测的面积)非常低。


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