周军
浩瀚、神秘的海洋,占据了地球表面约70%。人类自诞生以来,就渴望着探索远方,海洋则是人类迈向远方的第一站。为了寻找大洋彼岸的新大陆,冒险家们不惧危险,勇敢地踏入陌生的大洋。作为探索海洋必备的交通工具,船舶应运而生。
早在距今约1万年前的石器时代,人类已经可以造船。然而受限于简陋的工具,人类只能用石斧在树干上凿出独木舟。不难想象,这种独木舟根本无法抵御海上的风浪。
随着人类加工能力的进步,船舶越造越大,船帆、船桨逐渐出现,这样的船,可以航行更远。此时,人类也从舟筏时代,进入到帆船时代。
自15世纪开始,帆船迎来发展的“黄金时代”。中国明代郑和下西洋,从福建沿海出发,远航西太平洋和印度洋,最远到达东非、红海。
葡萄牙则改进风帆技术,创造性地以三角帆代替方帆,并改进了指南针,建造出了适合远航的快速帆船。而后,葡萄牙在恩里克王子的带领下,撑起风帆,领航世界大航海,最终和西班牙先后成为称雄世界的海洋霸主,并把触角一直伸展至欧、亚、非和美洲,影响世界长达一个多世纪。
18世纪,蒸汽机问世。1807年,美国人富尔顿首次在克莱蒙脱号船舶上,使用蒸汽机驱动装在两舷的明轮,并在哈德逊河上航行成功。从此,机械动力开始代替自然动力,人类迎来了蒸汽机船时代。
20世纪中叶,柴油机船等更为先进动力的船舶相继登上历史舞台,船舶发展进入了新的历史阶段。船舶越行越远 在船舶帮助下,人类得以走出陆地,到达世界任意一个角落。
从史前时期的一叶扁舟,到今天的高科技舰船,经历了近万年的漫长演变,人类无穷的智慧和发明创造力,在船舶身上得到了完美体现。在这个过程中,随着船舶技术的进步,人类对海洋的认识、探索与开发也得以不断深化。
在大海中,随着深度的增加,能见度会越来越低。当水深超过200米,海洋中的能见度已经非常低了。当水深达到千米级时,我们就可以真切体会到什么叫“无边无际的黑暗”。
然而,深海中真正可怕的,是其中的高压。一般来说,水深每增加10米,海洋中的压强就会增加差不多1个大气压。地球海洋的平均深度大约为3700米,这种深度的压强可以达到370个大气压,这大概相当于1平方厘米的面积承受370公斤的重量。如此极端的高压环境,极大地限制了人类在深海中的行动能力。当然,环境的恶劣阻碍不了人类探索深海的步伐。借助深海探测器,人类得以进入更深的海底。
美国是世界上最早进行深海研究和开发的国家,至今仍保持着多项潜入深度的世界纪录。1960年,美国里亚斯特-2号在马里亚纳海沟创下了载人潜水器最深世界纪录10916米。此外,日本、法国和历史上的苏联,也都拥有较为先进的潜水器。1995年,日本海沟号创下了无人潜水器最深世界纪录10970米。
2020年,奋斗者号成功坐底马里亚纳海沟,创下中国载人深潜10909米新纪录。奋斗者号全海深载人潜水器的研制成功,标志着我国在大深度载人深潜领域已经达到世界领先水平。
海洋,是地球上最大的“资源宝库”,自然资源储量占地球总量65%以上。其蕴含的生物、矿物、可再生能源及空间资源等,对人类的生存有著重要意义。
海洋被誉为“未来粮仓”。仅以物种数量来算,海洋生物种类约达20万种,能为人类提供丰富的食物资源。
海洋是地球最大的“天然矿床”。海洋沉积物价值极高,其中有金刚石、金、铂、锡等矿物。除此以外,海洋矿产资源中还有一个潜在的宝库 多金属结核。多金属结核含有锰、铁、镍钴、铜等几十种元素,总储量有3万多亿吨。
海洋还储藏着各类丰富能源,包括石油、天然气、潮汐能、海流能、温差能、盐差能、风能、地热能等。目前,世界海洋矿产开发中,最重要的组成部分是海洋油气的开采,其产值占海洋开发总产值的70%以上。世界上已有50多个国家和地区从海洋开采石油,年产量占世界石油产量的30%左右;海上天然气产量已占天然气总产量的20%以上。与此同时,作为可再生清洁能源的海洋新能源,受到越来越多的重视,正在引发一场新的能源革命。