巧奪天工:海洋工程與海港30(1 / 3)

第五章 科學技術與海洋工程 我國第一個全自動海洋浮標

經過多年的努力,1980年3月3日,我國第一個使用數字傳輸的大型遙測、遙控、遙訊海洋水文氣象浮標裝置係統——“南浮一號”全自動海洋浮標研製成功。它是直徑為6米的圓盤形浮標,用蓄電池供電。中國科學院邀請國內有關專家對這一科研成果進行鑒定,認為“南浮一號”符合設計要求,基本上達到20世紀70年代國外同類裝置的水平。

3.水下潛標

水下潛標亦稱水下係留浮標,它作為測量儀器的載體,在掛接測量儀器後,能長期係留在規定的觀測點,對海洋環境進行長期連續的監測。潛標係統的研究始於20世紀50年代初,最初主要用於測量海流,隨著海洋開發事業的發展和其他科學研究的需要,還可測量海水電導率、溫度、潮汐、密度和海底壓力等參數,也可用於泥沙運移、測量彈道軌跡、捕捉海洋生物。目前,美國、日本、法國、加拿大、挪威、德國等國家,都在研究和使用潛標係統。

水下潛標由係留係統、聲學釋放器、測量儀器、信標、沉錨等組成。目前,美國的潛標技術居世界領先水平,並在大西洋、太平洋、印度洋和地中海都布放了大量的潛標係統。我國自20世紀80年代以來,相繼研製成功了深海潛標和淺海潛標係統,它們均達到了國外同類產品的先進水平。在1990年中日黑潮聯合調查中,使用我國研製的深海潛標,成功地獲取了3800多組數據。1987~1989年間,在海上多次使用的淺海潛標,曆經了3次強台風過境惡劣海況的考驗,成功地獲取了3個層次的海流、水溫、鹽度和水位資料1.16萬多組連續有效數據,為海洋工程設計和科學研究提供了很有價值的實測資料。

水下攝像和攝影

藍色的大海,碧波蕩漾。大海的深處,孕育著萬千生物,沉睡著豐富的寶藏。自古以來,人們就十分渴望能夠在大海深處嬉戲遨遊,更希望讓那些大海深處的奇妙景象長留人間。隨著科技的發展,水下攝影完成了這一使命,人們的夙願變成了現實。

1.水下拍照攝奇景

130多年前,有一位叫湯姆森的英國人對攝影著了迷,拍攝了大量的照片。後來,他又對水下世界也逐漸感興趣起來。於是他經常拿著照相機在海灘上遊玩,或駕著小船在大海中漂蕩。有一天,他忽然靈機一動,用他的普通照相機攝下了第一張水下照片。從此,水下攝影成了往後很多人所追求的事業。後來,一位法國潛水員路易·布當又迷上了水下攝影,並對水下攝影做出了卓越的貢獻。這位潛水員花了8年時間,研製出當時世界上第一架水下攝影機。這架照相機從外觀上看,既大又笨重;照相機外麵罩著一個金屬箱作防水外套;前邊鑲嵌著一塊玻璃,鏡頭可以從這裏攝影。防水金屬箱的裏麵是一個9厘米×12厘米的普通玻璃底板照相機。這個法國人身穿潛水服,潛入水中進行攝影。當時還沒有研製出照相用的防水表,所以在水下不能掌握準確的曝光時間,還必須在這架攝影機上係上一條繩子,由水麵上的人拉動作為信號來確定曝光時間。這位法國人就是用這架原始的水下照相機,拍攝了大量的海蟹、遊魚等多種海洋生物的照片。但是,由於當時還沒有研製出水下照相用的閃光燈,這些攝影隻能安排在天氣晴朗而且較淺的海區進行,隻有這樣才能保證照相需要的足夠的光線。這樣一來,照相的時間和海域都受到了很大限製,為水下照相帶來了極大的不便。這個法國人又經過了不斷實驗,終於製造出一種水下閃光燈。這種水下閃光燈其實就是一個大玻璃球。球裏麵放上一盞酒精燈和一些鎂粉。大家知道,鎂粉遇熱燃燒會發出明亮的光來。下水前,隻需把酒精燈點燃,這樣酒精燈就會誘燃鎂粉發出陣陣明亮的光來,就可以進行水下攝影了。這個在玻璃球和水麵上充滿空氣的大酒桶相連接,可以保證有充分的氧氣燃燒,因而球裏麵的燈火也就不會窒熄了。遺憾的是,這種水下閃光燈經常發生爆炸,有時也會傷害一些攝影人員。所以這種方法很快就不使用了。這位法國人布當仍然繼續進行水下攝影照明的研究。最後,他終於製造出一種防水的弧光燈。用這種弧光燈進行水下攝影,可以在50米的海洋深處拍到效果非常好的照片。這位法國人還專門寫了一本介紹水下攝影的專著,為後人留下了寶貴的資料。