第四章 和諧人海麵麵觀 與海洋動物的和諧——向海豚學習
海豚是一種惹人喜愛的海洋哺乳動物，很願意和人交往，在海裏從不傷害人，相反還能幫人驅趕噬人的鯊魚，難怪有人把海豚看成是鎮海蛟。海豚喜歡成群結隊地在海麵附近跳躍著向前遊動，看到有船開過就遊過來與船比賽，非超過不可。海豚又是海洋動物園裏的明星，會表演很多雜技動作。海豚是除了人以外最聰明的動物，腦子的容量和人差不多，比猩猩大得多。人可以向海豚學習的地方很多。遊泳運動中的蝶泳就是模仿海豚躍出水麵的姿勢。更值得仿效的是海豚有在海水中靠聲音探測目標、尋找食物、導航定位和進行聯係的本領。人們以海豚為師，研製出了利用水下聲波探測水中目標的儀器——聲呐。
原來聲波有個很可貴的性質，它在海水中衰減慢，能向遠方傳播。我們知道電磁波和光波是在大氣和真空中傳播信息的主要媒介，可是海水對它們吸收得太厲害了，傳不出幾十米就消耗完了。然而海水對聲波卻網開一麵，吸收得不那麼厲害。在海水溫度均勻的正常條件下，幾十千赫頻率的聲波能夠傳到幾海裏到幾十海裏遠（1海裏＝1.83千米），如果用更低頻率的聲波，還能傳得更遠。空氣中平均聲速為330米／秒，海水中的聲速要高得多，達到1500米／秒。這隻是個平均值。如果海水溫度升高、鹽度增加、深度增加時，還會使聲速提高。在這三個要素中，聲速對海水溫度的變化最敏感，而海水鹽度的變化本來就不大。溫度從海麵到海底的變化對於聲學是非常重要的，它決定了聲波傳播的距離。因為溫度、鹽度和深度這三個要素的重要性特別大，所以專門研製了精確地自動測量它們的儀器，簡稱為CTD。在存在溫躍層的深海大洋，溫躍層也是聲速最低層，由於聲速的差異，在溫躍層附近形成一個聲道。如果在聲道裏發出聲波，它就會沿著聲道傳播而不會散開。低頻信號在聲道裏竟能傳播到幾千千米開外。利用這個特性，可以通過聲道讓聲波載著信息傳到幾千千米以外。海洋學家利用這個奇妙的現象，在大洋深處以相隔幾千千米的距離布設換能器，收聽從一個聲源發出的聲，像用X光分層透視人體一樣，也能透視大洋裏的溫度變化、海流情況等。
聲呐有很多用途，最早用於軍事上探測水下潛艇和水深，引導潛艇在水下航行。現在聲呐的主要用途之一還是服務於海軍。
聲呐有幾種
聲呐有主動式和被動式兩種。主動式聲呐由換能器發出聲波，在海中遇到目標，發生散射或者反射，目標的回波回到換能器接收。目標可能是集中的，也可能是分散的。根據聲波從聲源到目標來回的時間乘以聲速就能得到距離是多少。被動式聲呐本身不發射聲波，隻是用接收換能器聽取海中某個能發出聲音的目標發出的聲波，判斷目標的方向和距離。原理就是這麼簡單。實際上要達到良好的使用效果還有很多問題需要解決。為了達到一定的指標，發射的聲信號需要足夠強，一般都發射短促的聲脈衝，聲信號還可能相當複雜。用一個換能器也許不夠好，為提高性能，還得用很多個換能器布成陣。用壓電陶瓷換能器發不出非常強的低頻聲，這時要用炸藥、氣槍等爆炸聲源來產生所需要的聲波。
在海底需要定位的目標上布上隔一段時間會自動發出一個聲脈衝的聲信標，從它發出的信號就能找到它了。如果有3個布設在海底的聲信標發出聲脈衝，在船上接收，接收器到3個聲信標的距離有差異，接收到3個聲信標發出的信號的時間也有差異，根據這個差異可以算出3個目標相對於船的位置。反過來，海底隻有1個目標，而船上在3個位置各放置一個接收器，也能計算出相對位置來。
用聲呐還可以像電視一樣看到海底物體的圖像和水中目標的模樣，能傳遞電話、電視和電報等信息。聲傳遞的信號還可以控製和操縱水下的設備、工具和潛水器。
人們雖然研製出了許多種聲呐，可是在很多方麵並沒有超過海豚。聲呐的結構很複雜，大的有幾噸重，很難裝在船上使用，耗電也有幾百千瓦。而“海豚的聲呐”隻不過是頭部的一小部分，可是用起來卻是那麼得心應手，使人造聲呐望塵莫及。人們唯一可以引為驕傲的，就是人造聲呐有先進的顯示、記錄係統，可以傳授給別人，而“海豚的聲呐”隻能自己用。
聲探測是人們認識海洋的重要方法之一，特別是在水下探測方麵，聲探測更是人們認識海洋的唯一方法。
海洋文明的未來走向
既然海洋與人類文明的起源和發展有著密不可分的互動關係，海洋對人類文明的未來，也必然發揮它已經具有和必然具有的影響。“人類社會的進步將越來越寄希望於海洋。換句話說，未來文明的出路在於海洋。”對此，我們可以從以下幾個方麵來加以把握。
第一，當代社會，人口爆炸、能源危機、環境惡化已經成為人類麵對的三大突出難題。隻有“重返海洋”，才是打開這三把大鎖的鑰匙。
什麼是“重返海洋”
所謂“重返海洋”，就是說，盡管人類的生命從海洋中來，盡管自有人類以來，發展到今天，從總體上說並沒有脫離海洋，但對海洋的重視和開發利用，在不同曆史時期的不同民族、國家和地區那裏，是被不同程度地忽視過、淡化過的。“人類社會到了今天，在陸地上的發展已經受到很大的製約。隨著科學和技術的進步，人類寄希望於占地球麵積71%而且基本未被開發的最後疆土——海洋。”
據有關資料統計，目前世界人口每年淨增可達7700萬，即三四個澳大利亞的人口，或近一個德國的人口。世界人口如此增長下去，吃什麼，穿什麼，用什麼，都令關心世界未來的人們感到頭疼。其中像中國、印度這樣的人口大國，更引起人們的關注甚至驚恐。難怪有些西方人看到中國人口問題的嚴重性後驚呼：中國這麼多人，照此發展下去，多少年以後誰來養活中國人？當然，中國人用不著別人來養活，但這不僅需要自尊心、決心和勇氣，還需要紮紮實實的努力。