探索水世界（下）

谢巍林 文斐 乔子丹 李江

浮浮沉沉

对会游泳的小读者来说，水就像一个大沙发似的向上托着你。这是浮力作用给人的最切身的体会。当重力将我们拖向水底时，浮力同时会将我们推向水面。如果你想沉入水底，重力和浮力就要保持相对平衡。

那么船、潜艇、潜水员和水里的鱼是怎么浮浮沉沉的呢？

当船下沉时，这么多的水在下面托着它，这就是“吃水”，“吃水”是指船浸在水里的深度，它能间接反映船在行驶过程中所受的浮力。

尽管船是用很重的钢材建成的，但船身有很多空旷的地方，这样船身平均密度就小于同体积的水，在浮力大于重力的情况下，船自然就浮起来了。

重力、浮力达到平衡后，动力船就能航行。

对潜水员来说，必须额外增重才能下潜。在水下，潜水员可以通过浮力背心来调整潜水的深度。当浮力背心充入空气时，潜水员就能上浮：当浮力背心的空气排出时，潜水员就会下沉。

背上的氧气瓶除了呼吸还能给浮力背心充气。

潜水的深度可以通过潜水员调整呼吸来改变。做深呼吸，让肺里充满空气，潜水员就能轻易上浮。

水的浮力能让我们觉得身体很轻盈。在陆地上带着潜水装备，会感觉比在水里潜水时重很多。

潜艇借助压载舱（沉浮箱）和升降舵，潜入水下或回到水面。

放置压载水的船舱，它通过用泵吸水或排出舱内的水，调节潜水艇的平衡。压载舱是吸水还是排水，取決于我们是让潜水艇潜入水下，还是浮在水面，或者悬浮于固定的深水区。

压缩的空气将水推出压载舱，潜艇就变轻了，借助升降舵，潜艇开始上浮。

潜艇将水注入压载舱并且操作升降舵，就能不断深入水下。

当压载舱里灌满了水，潜艇就变得非常重了。

升降舵是保持或改变潜艇水下航行深度的装置。升降舵决定潜艇是浮上水面还是潜入水下，或者往前航行。

大多数鱼都有鳔，它能帮助鱼在水中浮沉。鳔是鱼身体内一个特别的囊状器官，鱼能将水里的空气（主要是氧气）充入这个囊中。

当鳔里充满了空气的时候，鱼就会排出更多的水，因此浮力就会推着鱼向上游，鱼便浮出水面。

在某些种类的鱼中，鳔与鱼的食道是连在一起的。这些鱼可以游到水面上，呼吸一点空气，然后把这些空气补充到鳔中。

在另一些种类的鱼中，它们借助特殊的腺体，直接从血液中往鳔里补充空气。

为了潜入水的深处，鱼会清空鳔里的空气。

并非所有的鱼都靠鱼鳔沉浮，有些鱼会通过自己的嘴排出空气，另一些鱼则会把这些空气反存回血液里。创造纪录的潜水员

希腊 米尔托翁海

____年

赫伯特·尼奇创下自由

潜水世界纪录，他能在水下屏住呼吸长达9分钟。

他在希腊斯佩查岛潜水，曾到达过214米水深的地方，总共用时4分26秒。

下水时，他使用了水下直梯，运行速度每秒钟3-4米。

5年后，赫伯特尝试打破自己保持的纪录，潜到253米深的水域。遗憾的是，他在返回水面的过程中得了潜水减压病，于是向别的潜水员求助。

为了打破纪录，这次他用了速度更快的下水直梯。

赫伯特下水前吸足了空气，然后把肺部的一部分空气呼到一个普通塑料瓶里。到了深水处，他再把塑料瓶里的空气吸到肺里，以平衡耳朵和鼻腔所受的压力，否则耳朵和鼻腔会受到损伤。

他在下潜时，不能借助任何呼吸装置，他的时间十分有限，只有几分钟。自由潜水的规则中，“无极限”是指潜水者可以采取任何方法下潜。所以，为了打破纪录，有些潜水者会使用专门的下水直梯，以便迅速达到下潜深度，节省体力。

埃及红澍亚各巴湾

____年

艾哈迈德·加布尔利用潜水呼吸器创造了14分钟下潜332米的世界纪录。但是他上浮整整用了13个小时来减压。

为了防止水压病，他在返回水面过程中，停留了50多次。

在距离水面还有3米时，他并没有兴奋地直冲水面，而是在该深度冷静地停留了两个小时，为的就是让身体来适应水压变化。

在这14个小时的破纪录过程中，他使用了多个氧气瓶。其中9个是下潜时携带的，其余的来自他的合作团队。合作团队成员都是经过特训的潜水员，负责对艾哈迈德实行全程保护。

在潜入水底时，艾哈迈德呼吸的不是纯氧，而是和陆地空气成分差不多的氧气、氮气和氦气的混合气体。

在创造纪录的过程中，潜水员们身上都拴着一根绳子，绳子上有个滑环可以记录他们下潜的深度，这个记录也是下潜深度的唯一证明。拴在艾哈迈德身体上的滑环显示他的下潜深度最深是335米。不过由于水压造成了绳子的弯曲，因此显示深度和实际深度肯定是有差距的。

美国 加利福尼亚 太平洋某处

____年

在潜艇遇上事故需要海底救援时，救援队员们就要穿这种特制的潜水服。

潜入极深的水中作业时，潜水服必须是类似于宇航服一样的特殊材质，它防水功能极强，质地坚硬，能够对抗强大的水压。

为了测试这种新研制的潜水服.美国海军队员丹尼尔·杰克逊穿着它下潜到了610米的水下，在此之前，老式的潜水服是不可能做到的。

这种潜水服安装了推进器，可以自由地上浮、下潜和侧方位移动。氧气储备长达8小时，并且配置了先进的水下工具和通信录像设备。

沉默杀手

潜艇作为现代水上战争武器，是不可缺少的军备。它可以靠着大海的掩饰，悄无声息地靠近并攻击目标。当目标发现大难临头时，一切都已无法挽回。这就是潜艇的威力！

柴油动力的潜艇在水下航行时噪声很小，可以避免敌方发现自己。但是缺点也是很明显的，因为必须要浮出水面发电蓄电，所以它不能长时间在水下工作。

声呐并非人类的发明专利，一些动物也有自己的“声呐”，它们通过发送和接收声波，来分辨自己所处的环境。

那么，你能说出几种自带“声呐”的动物呢？

有一种潜艇虽然航行时产生的噪声非常大，但它可以长时间在水下工作。尽管动力系统造价昂贵，但是它依然被一些很有钱的国家使用，它的动力是什么呢？

潜艇返回水面时，需要使用压缩空气。空气在压力的作用下进入压载舱，将压载舱里的水排出去。

潜艇中安装了不间断净化空气的特殊装置，可以生成氧气，以供船员呼吸。

声波在水下的传播速度要比在陆地上快。由于水下的能见度非常有限，我们可以利用发送和接收声呐，来监测障碍物和发现别的潜艇。

声呐按工作方式可以分为主动声呐和被动声呐。主动声呐隐蔽性差，被动声呐因为探测距离远，所以隐蔽性好。

主动声呐可以发出声波，并接收这个声波接触物体后发出的反射波。通过分析反射波，可以判断所监测对象的大小、形状和速度。被动声呐不断地接收声波，通过分析声波信息，来标记声波发出的位置。

深海漆黑一片。水下几十米能见度就已经很低了，更别说在几百几千米的深海中。但这漆黑的地方却有不少生物的存在。因为太黑，我们对深海生命的了解还不到真实数量的万分之一。

水温在千米以下的深处接近冰点，水中含氧量也极低，但水压却巨大无比。在这里生活的生物跟淺水处的生物外形差别非常大。至于为什么都看起来怪异丑陋，难道是因为大家互相都看不见就随便长一长吗？当然不是。生物的外形与生物的进化和所生活的环境有关。

没错，目前确实是无法给它们命名，动物学家们把它们暂时归属于狮子鱼科。当初潜水机器人在探索世界上最深的海沟时，下潜至8143米处拍摄到了大批这种鱼。由于没有采集到样本，目前只能根据拍摄的照片来对其进行大致归类。你知道世界上最深的海沟的名字吗？

后肛鱼

体长10.5厘米

最深生活在水下800米

长钻光鱼

体长27.5厘米

最深生活在水下1500米

水滴鱼

体长30厘米

最深在水下2000米

短角无腹棘鲷

体长6厘米

最深生活在水下1500米

线鳗

体长___厘米

最深生活在水下__米

半裸银斧鱼

和大多数深海鱼一样，白天待在黑暗的深海，晚上会浮到水面觅食。

体长10.5厘米

最深生活在水下800米

大王具足虫

体长36-76厘米

最深生活在水下____米

这种鱼有个外号——黑暗吞噬者。它个子不大，却有一张能张得极大的嘴，能把猎物整个吞进胃中。它有一个橡皮胃，吞下食物后会变成什么样子呢？看下图，是不是让你目瞪口呆？

幼年时看起来萌萌的像章鱼的这种生物，成年后的外形变化是如此巨大。这种深海生物最大的特点就是长着像大象耳朵般的鳍，所以它有个可爱的名字——“深海小飞象”。

有些深海鱼利用自己的絮状或线状肢体来诱惑其他鱼类进行捕食。还有些自身携带特殊的发光器，并以此来诱惑猎物。

巨目鱼

巨口鱼的种类很多。也许是动物学家偷懒懒得取名，当然更具体的原因是难以捕捉，抓到样本全凭运气。

长约15.5厘米

最深生活在水下533米

密赤脚安鱇鱼

所有的安鱇鱼都很丑，丑到你怀疑人生。这个丑家伙用两个发光点来诱捕猎物。

长约44厘米

最深生活在水下3085米

宽咽鱼

顾名思义，它有一张宽大的嘴尾巴尖会发出红色的光。

长约1 00厘米

最深生活在水下 米

奇眼鲷

它和巨口鱼一样，眼睛旁就是它们的发光器，能像手电筒一样打开、关闭。在黑暗中能照明和与同伴沟通，同时又能诱捕猎物。有研究表明，它的发光器是能与其自身共生的发光细菌群落。

长约___厘米

最深生活在水下___米

马康氏蝰鱼

长约___厘米

最深生活在水下____米

毛额安鱇鱼，这家伙是不是最丑？好在它个头不大，不然真的太令人恐惧。

长约7.5厘米

最深生活在水下一米

阿氏鞭冠安鱇

这个丑家伙虽然发的光很微弱，但它有树枝状的诱饵。诱捕的时候拿出来晃啊晃的，专门吸引那些好奇心强的家伙。

长约40厘米

最深生活在水下___米

斑点灯笼鱼

全身都是发光点，就好像背了一身的霓虹灯。长约11厘米

最深生活在水下___米

长尾大角安鱇鱼

长约__厘米

最深生活在水下1 535米

安鱇鱼

它丑吗？确实丑到你不想看第二眼。但是它再丑也不能阻挡吃货们发现的眼睛和探索的精神。这种鱼处理一下，无论是清蒸、红烧、切块爆炒都是餐桌上的极品佳肴，肉质鲜嫩肥美，入口爽滑。

长约__厘米

最深生活在水下600米

约氏黑胶安鱇鱼

丑得特别自信。

长约____厘米

最深生活在水下____米

问题和前面的一样，解题方法当然也一样啦！新的一年你还想了解什么呢？来信告诉我吧，我们一起来探讨。