再过几年，人类将迎来一个新的世纪。不少人在遐想 21 世纪是什么样的 呢？许多科学家认为：未来的世纪是一个海洋时代。
　　海洋上变幻无穷的景象，自古以来引发了人们种种奇思异想。从基督教 的《圣经》、印度婆罗门教的《吠陀》文献和穆斯林的格言，从古希腊神话 到斯堪的纳维亚人和斯拉夫民族的英雄传说，从我国神话小说到丹麦作家安 徒生对海洋的描写，都无不充满着美妙的梦幻色彩。这些美丽的神话和传说 表达了古人们渴望了解海洋、开发海洋的强烈愿望。我国唐代大诗人李白就 曾用优美的诗句表达了他对海洋的向往：“海漫漫，直下无底无边，云涛烟 浪最深处，人传中有仙山，山上多生不死药，服之化羽为天仙。”
实际上，地球原来是个“海球”。 如果你有幸登上航天器，从太空俯瞰地球，那么，透过层层光环般的大
气圈，首先映入你眼帘的是蔚蓝色的海洋。浩瀚的海洋，辽阔无垠，它的面 积达 3.6 亿平方公里，平均深度为 3.8 公里。海洋真是博大深邃，如果将整 个地球陆地上的岩石，包括高耸的喜玛拉雅山、雄伟的阿尔卑斯山、蜿蜒千 里的科迪勒拉山、安第斯山??在内，用来填海的话，不但填不满，反而会 使海水溢出海盆，使全球都被深深的海水覆盖。
　　在地球上，海水覆盖了地球表面的 71％，湛蓝的海水既分割了七大洲， 又把海陆联结成一个整体，所以确切地说，地球是个“海球”。
　　远古时代，由于生产力的低下和科学技术的幼稚，人们只能望“洋”兴 叹。现代科学技术突飞猛进，海洋再也不是阻隔人类前进的天堑，而成了人 们交通往来的便捷通道。不仅如此，海洋在军事上、经济上越来越显示出它 的重要性，促使人们不断去探索它的奥秘，寻求其发生、发展规律，为人类 所用，促进社会进步，经济腾飞。
生命源于海洋。
茫茫大海，碧波万顷。海洋是地球上最初的一个水源。 通过对地球过去的研究，我们得知：39 亿年前，地球是个火球。由于来
自太空的陨星撞击和地球自身的运动，引起火山爆发、岩浆喷溢，原始时期
的地球遍地烽火。在此之前，外层空间既没有大气圈，地球表面也没有一滴 液态的水。然而，当溢出地壳的一氧化氮、一氧化硫、氢气和氧气形成包围 地球外层空间的大气圈之后，天穹不断降水，使地表持续降温。直到地表的 温度允许液态水存在时，水才在被陨星撞击成坑坑洼洼的地表中集聚起来， 于是形成了海洋的雏形。
世界海洋雏形形成之时，也就是地球上的生命取得生长发育的摇篮之
日。最早的生命正是借助于海水的屏蔽，躲避了紫外线的杀伤，得以进化、 发展。从进化论观点来看，最原始的生命形式孕育于海洋，人类就是从大海 中的原始生命进化而来的。所以说，寻根溯源，海洋是创造人类的母亲，水 是生命之源。今天地球上有 100 多万种动物、40 多种植物和 10 多万种微生 物。如果没有海洋，地球上就不可能有如此瑰丽多彩的生命世界。在陆生动 物的发展进化中，人类出现是距今大约 300 万年前的事，大海也是人类祖先 的家。
　　就中国而言，在周口店山顶洞人遗址中，人们发现了用海贝串成的饰物， 说明人类祖先——北京猿人早就接触了海洋。在浙江的河姆渡古人类遗址 中，人们发现了一把木冻，说明了 7000 多年前那里的先民就已经下海了。至 于福建泉州的民众用潮水涨落的浮力来架设洛阳桥，山东青岛的民众用海潮 涨落作为动力来推磨等事例，在历史上更是举不胜举。世界上最早的海洋开 发工程应推我国东南沿海的海塘工程。自 2000 年前的秦汉开始，这里的渔民
　　
郑和下西洋，远航东南亚、西非，开辟了海上丝绸之路。 这一切都无可争辩地标明：中国不仅仅是有着广阔陆地的国家，同时也
是泱泱的海洋大国。中华民族在人类走向海洋的艰难而又漫长的历程中，曾 担当过开路先锋，对海洋的开发作出了不可磨灭的杰出贡献。
海洋是人类不可或缺的生存之本。 海洋又是人类生存不可或缺的一个自然综合体。 首先，海洋是地球的肺。生态学家告诉我们，地球有二叶肺，一是森林，
二是海洋。森林和海洋都具有吸入二氧化碳还以新鲜空气的奇特功能，是它 们默默无闻地工作，净化了大气，维持着全球大气圈二氧化碳的动态平衡。 树木吸收二氧化碳，放出氧气，造就大量的木材（或埋藏成煤）供人类使用。 海洋则溶入大量二氧化碳，化为珊瑚虫的骨骼、鱼类的营养乃至沉积成大量 石灰岩，又经过地壳抬升而露出地表，成为人们锻造石灰，制作水泥的原料， 亿万年来乐此不疲。
　　生态学家还告诉我们，海洋是地球的肾。海洋具有净化人类水源的重要 功能。百川汇归大海时泥沙俱下，污垢直泻，经过大海运动、蒸腾，污垢留 存大海，净水又以降水的形式普降大地，使得地球上复又净水汩汩，假如没 有海洋净水清气的功能，人类的生存繁衍将难以为继。
　　海洋还是人类赖以生存的食库、能源库。海洋中有 15 万种生物，其中很 大一部分可供人类食用。据联合国粮食组织的统计，海洋总渔产量每年可达
8000 万吨，科学家们把开发海洋食库称作为“蓝色革命”，把开发海洋养殖 业称作“耕海”。耕海是由随意捕捞海洋生物，改为有计划地发展海洋养殖 业，对海洋生物进行养殖和捕捞。与人类跃入农耕社会的伟大飞跃相比，海 洋开发是具划时代意义的大事。美国未来学家托夫勒说过：“对于一个饥饿 的世界，海洋能帮助我们解决最困难的食物问题。”
海洋中有人类十分缺乏的矿藏资源。目前海洋石油开采量已达 6～7 亿
吨，占世界石油总产量的 1/4 以上，而这还只是刚刚开始。另外，海洋中蕴 藏着亿万吨的锰结核，还有许多新的矿藏正被不断发现。
波涛滚滚的海洋是一种取之不尽的可再生能源。潮汐能和波浪能已被用
来发电，仅我国海域，潮汐能理论蕴藏量即达 1.1 亿千瓦。在全球水源危机 频频告急之时，海洋还是人类寄以希望的淡水源。目前，人类虽然还不能直 接利用海水来灌溉和饮用，但已大量用海水作冷却水，并小规模地试验用海 水来灌溉。
面向大海，潜力无穷。
　　当今世界面临着人口、资源、环境三大问题。21 世纪人类担负着既要开 发资源、发展经济，又要保护环境的两难课题。开发海洋是妥善解决这一难 题的主要出路。向大海索取资源和生存空间已成为时不我待的重要使命。
要完成这一伟大的历史使命，就必须大大增强海洋意识。在全国进行广
泛深入的海洋科普教育，对于跨世纪的中学生来说这一点更为重要。直到今 天，只要提到我国国土面积，几乎每一位中学生都会不假思索地说出“960 万平方公里。”其实，不要忘记！在水天一色的海平线之外，还有我国管辖
的 320 万平方公里的经济海域，这也是中华人民共和国国土资源的一部分。 我国水深 15 米以内的浅海区约有 1300 多万公顷，其中可供养殖的滩涂
为 130 多万公顷，它们是我国最丰富的生物库之一，我国海岸带金属矿砂的 储量为 2393 万吨，非金属砂矿储量 4.12 亿吨，其中首屈一指的金刚石就产 于沿海砂矿。
　　我国沿海的滩涂有不少地带是淤积型的，海岸线在不断外伸。只要采取 一定的工程措施，就可以围出一片片新地，缓解沿海发达城市地域狭小的困
　　
工总厂就建在从海中建起来的新土地上。 海洋是地球上最后一个，也是最大一个资源丰富、前景灿烂的自然宝库。
它那湛蓝、晶莹、剔透的水体，运动不息的波涛潮汐，深邃无底的海渊，博 大宽广的海盆，是人类可持续发展的希望所在，海洋还是人类尚未开发的一 个深邃不露的信息库。地球运动发展的真谛静静地埋藏在海底深渊，等待人 们去开掘，探索。加强海洋意识，开发海洋，研究海洋，探索海洋奥秘是人 类，特别是青少年朋友的一项重要又神圣的使命。
走向海洋吧！海洋中的世界十分精彩！

一、神奇瑰丽的海底世界


　　在有些人的想象中，海底是单调而安静的地方，其实这个想法大错特错。 海底的起伏比陆地还要大得多，那里不仅有喜马拉雅山那样高耸的大山脉， 也有雅鲁藏布江大峡谷那样深邃的裂谷带，甚至还有能使珠穆朗玛峰没顶的 深海沟；海底是热闹非凡地方的所在，海底火山爆发起来，水火相激，比陆 地上更恢弘雄奇、有色有声；海底还是大陆漂移的发源地——由于地壳撕裂 而不断诞生新洋底的地方??
　　海底是千姿百态的，为干百米厚的海水所覆盖住的海底，大体可分为三 大部分：第一部分与大陆连接在一起，那倾斜度较小的海底，叫大陆架；大 陆架边缘坡度陡增，海底也突然变深，这叫大陆坡，是第二部分；从大陆坡 再往下的第三部分，也就是 4000 米以下的深海底。
　　在深海底部，有一条规模巨大的水下山脉贯穿着全球四大洋。它基本上 位于各大洋中央，所以称为大洋中脊，也叫海岭。其中，著名的大西洋中脊 北起冰岛，向南呈 S 形蜿蜒至好望角西南，全长 15000 千米，高 2000—3000 千米，宽 1500—2000 千米，约占大西洋宽度的 1/3。该中脊顶部距洋面平均
为 1600—2000 米，与两侧 4000—6000 米的洼地形成明显的对照，有人形象 地把它比作“海底的脊梁”。更奇特的是，大西洋中脊顶部的轴向部位还有 一条深 2000 米、上部宽 30—40 千米、谷底宽仅一二千米的裂谷带，两侧陡 壁夹峙，蔚为壮观。
海洋最深的地方称为海沟。它们大都位于大洋边缘，光是环太平洋的海
沟就有 29 条，其中最深的是菲律宾群岛东面的马里亚纳海沟。在这条海沟一 个名为挑战者深渊的地方，深度达 11034 米，是全球最深的地方。如果把珠 穆朗玛峰搬来放下去，峰顶离开水面还有 2000 多米深哩！ 1960 年 1 月 23 日，科学家乘坐“的里雅斯特”号深潜器首次下潜到挑战者深渊，他们在那 里居然还看见了一条鱼和一只小虾。这说明万米深渊也并非是一片死寂的世 界。
在大洋中脊与海沟或大陆坡之间，分布着巨大的盆状洼地——洋盆，深
度通常在 5000—7000 米之间。即使在洋盆中，地形也不是一成不变的。那里 既有一望无际的深海平原，也有狭长的海底高地和起伏比较和缓的深海丘 陵，还有一些孤立的圆锥形海山，以及长度和深度比海沟都要小得多的凹地
——海槽。
　　海底是五颜六色的。如果能把海水抽干，出现在我们眼前的海底将是斑 斓绚丽、五彩缤纷的。比如在热带和温带水深小于 4700 米的海区，广布一种 大多则呈乳白色、有时为淡蓝色的疏松沉积物，它的主要成分是孔虫（一种 浮游生物）的遗骸，所以叫做孔虫软泥。又如在热带和亚热带深度超过 4700 米的广大深水洋底，几乎全都被一层鲜艳的黄、红、褐色粘土所覆盖。这是 一种含有朦脱石和伊利石等矿物的泥质沉积物，生物遗骸极少，因为海洋上 层的生物遗骸沉淀至这样大的深度时，已被消耗殆尽了，之所以呈现黄、红、 褐等颜色，是由于含有丰富的铁锰化合物的缘故。
　　在炎热的赤道附近 5300 米上下的海底，一眼望去一片灰绿，这是放射虫 软泥带来的色调。放射虫也是一种海洋浮游生物，主要在赤道附近繁殖，死 之后遗骸沉入海底，与其他生物遗骸、矿物碎屑混合在一起，构成放射虫软 泥。在寒冷的南纬 50°～60°之间的海域以及太平洋西北的局部海域，情景 又有所不同，那里大部分为棕黄色的硅藻软泥所“盘踞”，它是一种主要由 硅藻遗骸与粘土组成的软泥。
　　
界。冰川沉积物是冰山融化后，其所携带的物质沉至海底而形成，以粘土和 砂组成的冰川泥为主，含有石英、长石、云母等矿物，有机物含量很低。
　　海底还有大沙漠。非洲的撒哈拉沙漠是世界上最大的沙漠。然而你大概 不会想到，在撒哈拉西侧的大西洋海底，也有一个水下的“撒哈拉”。它纵 横各约 2500 千米，面积有 600 多万平方千米，比陆地上撒哈拉大沙漠小不了 多少，这个海底沙漠的沙粒正是从陆上撒哈拉吹送来的，那一带常年盛行东 风，航行的船舶常常遇到一股股强大的风沙和尘暴，搅得遮天蔽日，像雾天 一样，甲板上面倾刻间就会堆积起一层厚厚的尘土。由于飞沙走石，此处海 水中含有的微小尘沙，要比别处海水多数十倍。用普通显微镜来观测，一次 就可以看到 4500—7000 粒，甚至上万粒细沙。海中较大的尘沙沉淀下来，就 形成了广阔的水下“撒哈拉”。
　　更奇妙的是水下还有“富士山”。1987 年 7 月 13 日下午 6 时 30 分许， 离日本伊豆半岛静冈县伊东市海岸约 3 千米的伊东湾海面上，随着几声沉闷 的巨响，一股灰黑烟尘冲天而起，同时掀起高约 30 米，直径约 100 米的高大 水柱，这种景色连续出现 36 次，周围广大地区还发生了轻度地震——原来是 一座海底火山在水下大爆发了。
　　在海底世界，火山爆发是经常性的事，光太平洋就有 1 万多座海底火山， 海底火山分布很有规律，绝大部分位于海沟中脊上。许多航船上的海员曾亲 眼目睹火山岛的诞生。1963 年 11 月 14 日清晨 7 时半，在冰岛南岸外海面， 有艘渔船的船长突然望见一股正在冒升的黑烟柱，三小时后，科学家与记者 陆续乘船和飞机抵达现场。这时烟柱已高达 3600 米，差不多每半分钟就爆发 一次，喷出的火山灰、火山尘和石块冲上 150 米的高空。晚上，喷烟的火山 堆破浪而出；到了翌晨，已冒出了水面 10 米。至 1965 年这火山才终于沉寂 下来，火山爆发形成的岛已高达 167 米，面积约 21.6 平方千米。
露出海面的海底火山一旦停止喷发，在常年累月大海波涛的冲蚀下，山
顶部分会被逐渐磨损、夷平，最终又陷入水下变成平顶海山，成为海底的一 大奇观。
广阔的海底是静谧的，但深邃的海水中蕴藏的海底世界并不是沉寂的，
一座座山，一道道沟都构成了海底神奇的瑰丽景色。

　　广袤的海洋，蕴藏着丰富的资源，如海水化学资源、海洋矿产资源、海 洋生物资源、海洋动力资源等等，是自然贡献于人类的巨大无穷的宝库。
　　在海水化学资源方面，据目前所知，仅太平洋已找到的就有 80 多种。以 海水平均盐度 35‰。计算，太平洋海水中溶解的盐类含量约为 2.4 亿亿吨。 海水中各种元素的含量差异很大，钠盐、镁盐、钾盐，以及溴等元素约占溶 解在海水中元素量的 99％。随着科学技术的进展，在海水中发现的贵重元素 也越来越多，其中铀的总量达 45 亿吨，约为陆地上铀储量的 2000—3000 倍。 海洋的矿产资源也是十分可观的。至今为止人类能在海底勘探、开发、 利用的矿产资源，主要有天然气、石油、煤、铜、铝、锰、铁等几十种。全 世界石油总量约 3000 亿吨，其中海底就大约有 1000 亿吨。印度洋的波斯湾 就是以石油和天然气储量丰富和产量高闻名于世。当今在印度洋海底就发现 了油田 30 余个，年采油 2 亿多吨，天然气开采量 500 多亿立方米。科学家根 据现有资料估算，波斯湾海底石油储量约 120 亿吨，天然气贮量 7.1 亿立方 米，此外，澳大利亚的西北部和南部大陆架、孟加拉湾、非洲东部沿海以及
马达加斯加岛周围，都贮藏有石油和天然气。 海洋中还有一种锰结核的储量很大，仅太平洋上就有 1 万多亿吨，占各
大洋总储量的 1/2—1/3。组成这种锰结核的主要元素是铁和锰，另外还含有 镍、钴、铜、铅等 20 余种金属元素，尤为难得的是，这种锰结核还在不断的 生成中。
海洋还是一个庞大生物资源库。我们最熟悉的是鱼、贝等海洋动物，还
有藻类植物和菌类，在大陆近岸水域还生长着一些高等植物。据科学家估算， 整个大洋每年可以向人类提供约 30 亿吨鱼类和贝类，其中大部分来自太平 洋。因此，有人把海洋渔业誉为“解救人类饥馑的主要武器”。各国浅海渔 业都有很大的发展，当然海洋植物的开发前景也很好，而且并不局限于它们 的食用价值上。
海洋还是一些动力的资源库，可以提供风、浪、海流、潮汐等资源，而
且蕴藏量十分丰富。仅我国太平洋沿岸的潮汐电能就可以达 1 亿 1 千万千瓦， 其中可利用的有 3500 千瓦。
博大的海洋，蕴藏着多种多样丰富的物产，人类对海洋的研究、利用和
开发正在紧锣密鼓地进行着，人类将充分发挥自己的聪明才智，变海洋为人 类的宝库。

一、灯光捕鱼


　　说到海洋，人们常将其混为一体，其实海洋是有区别的。洋是海洋的主 体部分，它远离大陆，面积辽阔，平均深度大于 2000 米，有独特的水文、物 理特征和强大的海流，温度和盐度不受大陆的影响。而海是洋的一部分，占 海洋总面积的 11％。海位于大陆的边缘，由大陆半岛、岛屿等在不同程度上 将它与洋隔开。深度在 2000 米以内。
　　但无论是海还是洋，水构成了它们的全部内容，它不仅是人类生命之源， 更是鱼类赖以生存的条件，于是鱼便成了海洋的第一大主题，因此，渔业成 了海洋技术开发第一个项目。
　　回想以前，人们要么孤舟撒网，要么江边垂钓，把更多的希望寄托在一 种偶然上。而在科技发展的今天，人们再也不是等待机会，如今的渔场各式 各样，捕鱼的花样层出不穷，得到了巨大的收益。
　　许多大型的渔场到了夜晚，“繁星”耀眼，这是人们在利用灯光来围网。 为什么能用灯光来捕鱼呢？其实理由很简单，就如同夜晚飞蛾扑灯一样，很 多海洋生物也有一种趋光的本能，比如说吧，螃蟹一见光源，就会慢慢爬进 去。大多数鱼，特别是生活在中上层的鱼，都有喜光的习性，有了光的刺激， 就纷纷向光源处游动、聚集。不光是喜光的鱼能受吸引，就是一些本身不喜 光的鱼为了捕食需要，它们也会聚集在灯光之下。这可谓是一种巧妙利用鱼 类习性捕鱼的好方法。
但并不是人类最早使用这种方法捕鱼，实际上，人类的发明来自鱼类自
身。在茫茫的大海中不少鱼类早就使用了这种灯光捕鱼法。其中有一种■■ 鱼，就是把自己的第六根脊椎骨变成一根长长的“钓竿”，上面悬挂着一盏 小“灯”，发出光亮来引诱别的小鱼上钩，更有一种潜钟鱼，有长达 1 米的 两条发光触须，它那发光的牙齿总能让它不劳而获，张开嘴巴，就有好奇的 小鱼儿送上门来。
在我国，利用灯光捕鱼已有很长的历史了，例如南海的渔民，早就利用
煤油汽灯来捕青鳞鱼、鲐鱼和小公鱼。但是灯光在水面上，由于水面的反射， 能照到水中的光极弱，而且使用也很不方便，不能很好的发挥捕鱼的优势， 随着现代科学技术的发展，灯光捕鱼技术在不断地发展，诱集灯也在不断改 进，灯光亮度和颜色都可以调节，光线的深度也可以自由改变。
如今活跃在各大渔场上的灯光捕鱼工具都由灯船、网船和灯艇等组成，
灯船上的灯有两种，一种是装在船左右舷上的水上灯；还有一种是以光缆的 形式放入水中的水下灯，这种灯可以根据捕鱼的需要自由调整深度。这两种 灯功能上是互补的，水上灯可以在水面上较大范围内起到集鱼作用。而水下 灯则在水中把较深处的鱼儿诱到上层来。这时，就应让网船迅速地下网，进 行捕捞。在舟山市普陀山一带的渔民采用灯光围网，诱鱼时，灯船上有 8 盏
1500 瓦的水上灯，灯艇上有 4 盏 1500 瓦的水下灯，这样在海上形成了一个 方圆 5 平方千米的光照区，景象非常宏大，当然，每次的收获量也都是巨大 的。
　　作为海洋捕鱼业生产中的一种重要方法，灯光捕鱼从本世纪 30 年代起便 发展得很快。日本、美国、俄罗斯、挪威、澳大利亚和秘鲁等国的灯光捕鱼 都很发达。这种捕鱼法围鱼的范围广、面积大，因此鱼多的时候，一网可以 捕几十吨的鱼，甚至是近百吨。所以，有人称这种捕鱼法作业为“渔业之王”。 从世界捕捞渔业的现状来看，捕捞进度导致传统的优质鱼资源衰退，而 在中上层生活的鳀鱼、鲱鱼、竹■鱼、鲐鱼等此时正成为主要的捕捞对象。
　　
我国沿海鳀鱼、鲐鱼、鲹鱼资源丰富，发展灯光围网在我国还是大有潜力可 挖的。
　　不过，灯光围网并不是万全之策，它也有它的不足，那就是在“诱”的 过程中，无论大鱼小鱼全诱进来，网时就一网全捕了上来，这不符合渔业捕 大留小的原则，也不利于渔业的长远发展，以及鱼资源的保护。
　　
　　在众多的捕鱼技巧中，有一种音响捕鱼法让人很费解，但它确实是种巧 妙的方法。
　　很早以前，印度尼西亚沿海的渔民就开始使用一种很特别的方法来捕 鱼，不了解情况的人还以为他们在玩什么游戏呢。人们把一根一端带有横木 的长竹竿插入水中，把竹竿的另一端紧紧抵在胸前，嘴里不断发出“呼噜， 呼噜”的声音。这时，声音就沿着竹竿传播到水中，鱼儿闻声就急忙游来， 自动上钩，有时还会跳到渔民脸上。新几内亚的渔民在捕捞鲨鱼时，方法也 很有意思，他们在竹竿上用绳子绑上几个贝壳，不断晃动竹竿，贝壳就相互 撞碰起来，发出“咋嚓、咋嚓”的声音，附近的鲨鱼听到这种声音便聚集而 来。又比如，敲击铁链的声音对诱集比目鱼也很有效，而鳕鱼则对这种声音 退避三舍，慌忙逃走。这些都说明了声响对鱼是有一定影响的。
　　这到底是怎么一回事呢？原来，鱼类也会发声，也有听觉，相互间可以 进行“对话”，听到了喜欢听的声音就会纷纷游来，听到它们所厌恶的声音 就会逃逸而去，渔民们是利用鱼类的这个习性，用声音信号来捕鱼。目前， 有许多科学家都在研究海洋动物的声音信号，不仅能了解它们的习性，而且 可以用来为人类服务。随着人们对鱼类声音信号研究的深入，音响捕鱼的技 术也日趋完善起来。
　　从科学家们的研究中得知，鱼类是可以发声的，它们没有声带，但它们 有发声器。有的鱼利用摩擦发声，有的鱼是靠鳔来发声，另外鱼类在快速游 动时都会发出特有的声音。当然，鱼还可以听到声音。它们长着接收声音的 器官。除颅骨里有一对内耳外，鱼体内受第十对脑神经控制的侧线感觉球也 是一种听觉器官，更令人称奇的是，鱼类的皮肤也能感知声音。并且这些听 觉器官都是有分工的，其实鱼类不仅能听到人类听得到的声音，而且还能听 到人耳听不到的频率小于 20 赫兹的次声波。
于是，人们利用水声学和电子技术研制了各种音响集鱼器和威吓声发声
器，在水中播放有效的声响，即利用鱼群喜爱的声音来引诱鱼类，或是利用 它们厌恶的声音来威吓驱赶鱼群，以此来提高网捕、钓捕和围网作业的捕获 量。目前，已有各种不同的水下放音设备直接用于捕捞作业中。
这种水下放音设备是由封存在橡胶中的放声器、功率放大器、磁带录放
机及振荡器组成，种类很多。本世纪 60 年代初，日本发明声诱捕鱼的实验时， 用录音机把诱鱼的声响或是威吓鱼的声音录制下来，利用水中放音设备向渔 场水域播放，实验的结果是提高了获鱼量。到了 80 年代初，原联邦德国的渔 民们利用音响集鱼捕捞鲽鱼，也获得很大的成功。
为了诱鱼，科学家们还发明了专用的音响集鱼器，设置在沿岸水域或船
上。集鱼器的水下部分是用声，光与气味诱鱼的综合部件组成的。工作时播 放模拟鱼类的声响，投饵料，并且还开有水银灯。三个方面的综合引诱，总 能获得可观的成果。更有意思的是挪威生物学家研究出了无网捕鱼法，利用 播放声音来引诱和驱赶鱼群，使鱼群按照人们的需要游入不同水境，一站一 站地把鱼儿引进岸边鱼类加工厂的各个车间。这个有意义的构想若能成功， 必能大大改善传统的捕捞技术。
　　音响集鱼只是音响捕鱼技术中的一个重要组成部分，科学家们还利用鱼 类对声音的恐惧发明了威吓鱼类的装置，防止鱼从围网中逃逸，从而提高捕 鱼的效率。
　　近年来，日本、俄罗斯、美国、英国、德国、荷兰等国都把这种声响驱 诱鱼的捕鱼技术作为一个重点研究。用各种方法模拟鱼的各种声音。许多有 识之士认为，从长远的观点看，这种音响捕鱼技术必定是捕鱼技术的一个发
　　


　　利用灯光、音响等技术诱鱼不失为一种好办法，可是这种诱鱼所需的时 间较长，而且消耗的燃油也相对较多，于是聪明的人类巧妙地利用了远在太 空中的卫星进行遥感。每年的 10—11 月正是东海黄海捕鱼的季节，这时北京 临海渔海况速报中心就会向全国各渔业基地播出“东海、黄海渔海况速报 图”。于是大海上千舟竞发，渔轮马达轰响，一派繁忙的捕鱼景象。通过这 种速报图的指导，海上的渔业作业取得了明显的经济效益，产量增加了 10％
—20％，侦鱼期缩短了 20％左右，节约燃油 20％以上。 这种临时渔海况速报图到底是怎么一回事呢？其实，它是和气象云图类
似的一种“图”，是通过太空中的卫星对海上的情况进行观测绘制出来的在 速报图上面标有水温、水色、流况、海面风的分布和中心渔场位置，并配有 文字说明。其中水温、水色、流况、海面风的分布是根据一颗名叫“诺阿” 的卫星的遥感数据绘制的，用这种速报图可以随时追踪渔场的变化，及时给 捕捞作业提供渔场信息。这种利用卫星收集渔况情报作为探测渔场的手段， 使人们能在短时间内掌握渔场动态，其探测范围之广，速度之快，是任何一 种传统观测方法都无法与之相比的。所以国外有人将它称之为“宇宙渔法”。 它是通过卫星遥感及时连续地获取大面积海洋的电磁辐射信息，然后再从中 筛取海洋的水温、水色、海流、盐度、叶绿素等渔场环境因素信息，最后根 据海洋渔业学知识和专家经验确定渔场的位置。因此，它是一种间接测定渔 场的方法。由于海洋鱼类的生活习性是在长期生活的特定环境中形成的，海 洋环境的状态及其变化和鱼类的生存、繁殖、泅游以及分布有着千丝万缕的 联系，所以用这种渔况图来确定渔场位置是比较可靠的。
那么渔海况速报图是怎样发挥作用的呢？
　　渔海况速报图中反映的水温，是可以判断鱼群的位置，确定渔场的。因 为鱼是变温动物，鱼类体温与水温一般相差不过 0.5—l℃，所以各种鱼都有 各自的适应温度范围，超过或低于这个范围鱼类就会不习惯，甚至死亡。根 据卫星红外图象上获得的海面温度情况及各种鱼所适应的范围以及生活习 性，选择自己想捕捞的鱼类，就可以节省探鱼时间和船只的燃油，在生产上 收到良好的效益。
渔海况速报图中反映的水色也有助于捕捞。水色可以用来辨别水系的性
质，而不同的鱼类对所栖息水体的水色要求不同。冬季带鱼适应于栖息在一 种“白浆水”中，这是外洋水与沿岸水交汇的混合水区。有人发现，在水色 深、含叶绿素高的海水区域内，常有鱼群索饵，这样就可以形成良好的渔场 进行捕捞。
盐度也是鱼类生存和生活的重要条件，因此，渔海况速报图上盐度信息
又可以为人们捕鱼提供便利。利用各种鱼类适应不同盐度的习性，从卫星遥 感获得的盐度分布特性上寻找鱼类的栖息地，在捕捞过程中能起到很好的作 用，有效的节约财力，增加获鱼量。
　　如果把以上几方面的信息综合起来，就可以比较准确判断出鱼群的位 置。日本自 1985 年起，就根据卫星遥感，绘制渔海况速报图，再通过分析 计算标出渔场位置，时间只用了 7 小时，大大提高了这种速报图的实用价值。 目前，全日本已有 50％的渔船接收渔海况速报图，迅速地探测到鱼群密集较 大的渔场，其准确度在 80％以上。
美国加利福尼亚金枪鱼船队利用渔情测报非生产性探鱼时间缩短了 50
％，产量提高了 25％。由此可见，利用卫星探测鱼群的宇宙渔法确实是很有 发展前途的。

　　目前，海洋渔业已向农牧化方面发展，海水养殖产量已达 800 万吨左右， 而未来的 50 年内海洋农牧业将超过捕捞业，成为海洋渔业的主体。据估计， 如果人类将海岸 40 万平方千米面积的 10％用来养鱼，就完全可以满足 21 世 纪人类对鱼类的全部需要量。可见，渔业也将由捕捞业走上新的“耕海牧鱼” 的时代。
　　养鱼如能在海水中得以实现，沿海的大陆架海域都可以变成放养鱼类的 牧场。为了能实现这一疆海牧鱼的宏大构想，科学家们作出了许多努力，设 计了一幅建设人工牧鱼场的蓝图：选择良好生态环境的沿海地带，投放人工 鱼礁种植海藻、树木，吸引鱼类来定居，让鱼类在广阔的海洋牧场中生活成 长。但实现这一计划的关键所在是采取什么办法才能使放养在一定海域范围 内的鱼苗不外逃？又由谁来充当海疆牧场的“牧鱼人”？
　　人们想到了“音响”，对生活在“牧场”里的鱼类进行音响驯化。日本 科学家设计出了一种音响给饵系统。只要陆上的监测控制中心给漂在水上的 音响给饵浮板发出给饵指令，给饵浮标就会不时地播放牧歌，用它来充当海 疆牧场的“牧鱼人”。
　　有了“牧鱼人”，人工投饵时，只要音响给饵浮标在水中奏起“开饭” 的乐曲，鱼类便从四面八方游向“食堂”“聚餐”，这个海洋牧场所划定的 范围就是音响给饵系统演奏乐曲声所能达到的水域。
　　舒适的牧场海域环境，丰富的饵料，动听的音乐，使各种鱼类生活得很 好，可总有少数不听话的鱼儿，怎样对付它们呢？有的科学家提出把牧场围 起来，还有科学家提出培养出一支训练有素的海豚队伍，不时在牧场周围巡 逻，充当“牧鱼人”。由于海豚具有依靠回声定位的特殊本领，能根据回声 判断几百米远的目标，发现鱼群。所以经过训练，海豚可成为理想的牧鱼犬。
到了收获的季节，就利用音响捕鱼技术请鱼入网。
　　目前日本已有 15 个海域建成了 16 个这种音响驯化的海洋牧场。当然音 响也并非驯鱼的唯一方法，光电等都可以充当“牧鱼人”。
人工牧场是取得了成功，但范围毕竟有限，适合定居的是一些活动性不
很强的鱼类，对于一些具有洄游习性的鱼类，要是让它们呆在一个地方生活 是不可能的，因此只能把它们放到海洋天然牧场中去放养。
有些鱼类具有洄游的习性，如鲑鱼、鳗鲡、河豚、鲚鱼等，它们总是成
群结队地按照一定的路线长途跋涉，远离“家乡”后又回到“家乡”。于是， 科学家们利用鱼类的这一习性，用人工方法将鱼孵化出来，长到了一定时候， 把它们放到大海，让它们在大海中生活漫游。如此一来，大海也就成了巨大 的天然海洋牧场。到了一定的时候，它们又会回到“家乡”。这种不需要“牧 鱼人”的海洋牧场比疆海牧场大得多，牧鱼的“程序”也简化了许多，同时 最大限度的利用了海洋资源。
　　迄今为止，放流的种类不断增多，除了放流鲑鱼外，人们还放流真鲷、 黑鲷、香鱼、日本对虾、芦虾、梭子蟹、鲍、扇贝、蚶等三十多个品种。
　　我国在放流中取得了良好效益。而且，经科学家研究发现：用一种合成 物——吗啉可以诱鱼回归，提高回捕率。随着天然海洋牧场的发展，以及人 工海洋牧鱼的更新，人类将进入崭新的“牧鱼”时代，渔业的主动权将操纵 在人类自己手中，人类将翻开渔业发展新的一页。
　　
一、海水淡化


　　水是人类赖以生存的基本物质。人可以连续 7—10 天不进食，但不饮水 却不行。要知道，人体总重量的 70％是水。
　　世界各国的工业化给人类带来了物质文明但也产生了负面影响。人是人 类社会最宝贵的财富，但人口的猛增也给地球带来了沉重的负担。就拿水来 说，由于工业的发展和人口的猛增，地球上已发生了水危机。1972 年，联合 国在瑞典斯德哥尔摩召开人类环境会议，许多国家的代表在会上都提到城市 缺水和水被严重污染的问题。会议纪要中也写道：“遍及世界的许多地区， 由于工业膨胀和每人消费量的提高，需水量已增加到超过天然来源的境 地??”
　　如果我们乘坐在宇宙飞船上，居高临下看地球，可以看到西欧最大的河 流莱茵河、美国的密西西比河都受到严重的污染。再看看发展中国家，我们 也无法乐观：位于南美洲属于世界第一长河并拥有最大水量的亚马孙河受到 污染；被印度人敬为“圣河”的恒河，曾因受污染而导致几万人患黄疸病， 许多人因此死亡。
　　人口的剧增是造成水危机的又一重大原因。据科学家测算，每人每天约 需饮用清洁水 5 升，加上其他生活用水，共需几百升。世界人口 1830 年是
10 亿， 1930 年是 20 亿，1960 年达到 30 亿，1975 年已有 40 亿，1990 年高
达 53 亿。预计到 2000 年，世界人口至少达 63 亿。早在 70 年代中期，世界 上就已有 70％的人得不到足够、安全、卫生的水了。渐渐的将形成“水贵如 油”的局面。
根本出路是什么呢？面对地球上大范围的又苦又咸的海水和所需淡水越
来越少的情况，人们提出了“海水淡化”，向海洋要淡水，这是从根本上解 决水危机的唯一出路。
海水能够淡化吗？其实，海水淡水早已是人们重视的一项技术。如今，
人们已掌握了多种海水淡化的方法，如多级闪蒸法、电渗析法、溶剂萃取法、 冷冻法、反渗透法等。其中，反渗透法是耗能最少的一种方法，而且用它可 以直接得到清洁的淡水。
反渗透海水淡化装置包括去除混浊物质的前处理设备、高压泵、反渗透
装置、后处理设备、浓缩水能量回收器等。其中，最核心的装置就是反渗透 装置，而这个装置中的核心又是反渗透膜。那么，什么叫反渗透？反渗透膜 又是一种什么材料？这个装置为什么能把水中的盐和水分开呢？
其实，渗透现象在我们平时的日常生活中是可以观察到的。比如，我们
在腌菜时总要撒上许多盐，菜腌了一段时间后便产生出不少腌菜卤，这就是 因为菜细胞中的水分透过细胞膜跑了出来，同样盐分子也会跑进菜中去。我 们在进行海水淡化时，需要运用到这一特点，但是，我们只想让水分子从盐 中跑出来，而不带出任何盐分子，是需要一些条件的。在海水淡化时，装一 容器用一膜一分为二，一边是淡水，一边是海水，在二者渗透之时，在海水 上施加压力，海水中的水分渗透进膜，跑到淡水中来。而且压力越大，渗透 越快。这就是反渗透法。反渗透法淡化海水就是利用反渗透的这个特性，从 海水中得到淡水。在这过程中关键全在于那隔在两种水之间的膜，即反渗透 膜。它能有选择地吸附一层水分子，从而远远地排斥开盐。反渗透膜上有许 多很细小的孔。在反渗透压的作用下，那层水分子就通过这些小孔流向淡水 一边。就这样，海水中的水分子不断地补充到膜表面上，再不断地通过小孔 流向淡水，而盐被拒之“门”外。

有反渗透海水淡化厂 1000 多家，其中最大的建在位于地中海中部的马耳他。 它为这个小岛的 3.5 万居民以及来观光的旅游者源源不断地提供着清洁的淡 水。
　　然而最初人们进行的海水淡化法却是最简便的蒸馏法。原理其实很简 单，就是使海水受热汽化，再使水蒸气冷凝，从而使盐与水分离，获得淡水。 其过程与自然界中海水受热蒸发，变成云雨的情况相仿。据记载，至少在 17 世纪初就已有人在帆船上使用蒸馏器用海水制取淡水了。
　　早期的海水淡化蒸馏装置存在一个严重的缺陷，在加热海水时需消耗大 量的热能，冷凝过程中大部分热能又被冷凝器吸收，很不经济。从本世纪 50 年代起，多级闪急蒸馏法、多效蒸馏、压气蒸馏法等新方法相继问世，并不 断完善，同时太阳能蒸馏法也在某些方面获得了突破性的进展。
　　目前技术上最成熟的蒸馏法首推多级闪急蒸馏法，它在数量和造水量上 占有绝对优势。这是从本世纪 50 年代后期发展起来的一种海水淡化方法。它 的出现，是海水蒸馏的一次飞跃。它最吸引人之处在于它采用了减压节能的 办法。物理学中可知，液体的沸点随外界压力变化而变化，压力小了沸点就 低，因而在低压下使水变成水蒸气不需加热太高的温度。闪急蒸馏法就是把 海水在管路中加热，引进一个低压室中，海水迅速汽化，然后冷却得到淡水， 而冷却放出的热能又将成为使管路内海水加热的能量，这样就不需要外界提 供热量，回收了热能。
　　多效蒸馏与多级闪急蒸馏工作流程相似，是最早问世的一种大型海水淡 化系统，但由于结垢严重而一度处于停滞状态。70 年代技术改进后，它又东 山再起。目前，人们已建成了日产淡水 54000 吨的大型多效蒸馏系统。
而利用太阳能蒸馏淡水，可说是对自然界中云雨产生过程的一种模仿，
最大的优点是节能。但多年来，太阳能利用率较低，产水量也不高。 目前世界上基本采用两种海水淡化方法：蒸馏和膜法，但新方法仍不断
诞生。海水结冰时，取冰融化即可得淡水；还有利用一种“红树”来淡化海
水等等。各种方法层出不穷，群芳争艳，不断更新，使得人类面临的水危机 得到缓解，也让丰富的海洋水资源得到利用。

　　我们都知道，地球上拥有丰富的海水，海水中含有各种盐分，又苦又涩， 是不能食用的盐水。人们通过各种海水淡化的方法把海水变成了淡水，才能 为人所食用。那么，海水可不可以直接用来浇灌庄稼呢？
　　长期以来，这都是一个人们很关心的问题。本世纪 80 年代，人们从红树 林及其他海洋植物的生长中得到启示，提出了用海水浇灌农作物的大胆设 想。他们一方面寻找可用海水直接浇灌的天然粮食作物；另一方面想借助基 因工程等生物技术，培育出适于海水直接浇灌的作物新品种。
　　美国亚利桑那大学的研究人员，前后花费了 10 多年时间，走遍了澳大利 亚、南美洲、北美洲、中东等地的沿海区域。找到了 1000 多种可以用海水浇 灌的天然植物并从中筛选出了一种可以在海水中生长的油料作物，它的名字 叫比吉洛氏海莲子，代号叫“SOS—7”。这种海洋植物原来生长在海滨湿地， 形如海草，根扎得很牢，可以忍受海浪的冲击，在海水的浸泡下照样生长得 很好。
　　1988 年，美国的研究人员在阿联酋的试验农场种植了这种油料作物并进 行海水直接浇灌试验，7 个月后，比吉洛氏海莲子结出了果实。论含油量可 与大豆、菊花籽相比美。蛋白质的含量也很高，可以加工成类似麦片的食物 供人食用，也可以加工成家畜的饲料。近几年来，美国的研究人员在墨西哥 和阿联酋等国的试验农场继续对这种作物进行大面积栽培研究，估计最近几 年它便可得到推广。
我国江苏省的科技人员，也在筛选可以浇灌生长的耐盐植物。靠近河北
省乐亭的渤海海滩，生长着一种可以用海水浇灌的碱蓬科植物——黄蓿，传 说唐王李世民东征时，受困翔云岛，将士们尝黄蓿而生还。康熙皇帝东巡也 尝过这种植物。解放前遇上水灾和旱灾，当地的老百姓以它充饥，故有“活 命草”之称。黄蓿可以凉拌做馅，口感很好。据说如今身价扶摇直上，成为 当地热门的绿色食品，上高档宴席，做馈赠特产，可见寻找并种植耐盐的天 然植物，还大有文章可做。
一些原来在陆上栽培的农作物，是否可以利用海水进行直接浇灌呢？试
验结果让人振奋。意大利人曾经报道说：用海水浇灌的面菜、甜菜，其长势 很好，含糖量比用淡水浇灌的还要高；俄罗斯一些地方试验用海水浇灌苜蓿， 其产量增加了 9 倍多；日本、突尼斯等国也开展了这方面的试验；美国的一 些研究人员认为，用海水特别是深层海水浇灌耐盐的农作物，由于水质纯净、 病原菌少，且含有丰富的营养物质，有助于作物的生长。
寻找适于海水直接浇灌的天然植物是一种选择，而借助于植物基因工程
等现代生物技术，人工培育出耐盐植物新品种则是另一种前途广阔的选择。 最近，以色列的科学家利用基因工程技术，从生长在厄瓜多尔加拉帕斯 海边的一种味道苦涩且个子矮小的耐盐西红柿中，提取出耐盐的基因，并把 它嵌入普通西红柿的种子中，培育出味美、个大、品种优良的耐盐西红柿新 品种。这种耐盐西红柿新品种的诞生，可以说是用海水栽培农作物的一大成
功。
　　1995 年，我国海南大学的研究人员，从生长在海滩的红树中，提出取了 耐盐基因，并把这种基因植入红豆苗。结果，被植入红树耐盐基因的红豆苗 用海水浇灌后，竟可以开花结果，这不能不说是一个奇迹。
　　另外，美国的一些科学家正在对高梁进行研究。他们认为高梁生长速度 快，根须多，水分吸收快，只要解决耐盐问题，就可以采用海水进行直接灌 溉。目前，他们正在利用基因工程和杂交技术培育耐盐的高梁新品种，并取 得了一定的进展。
　　
久的将来，沿海耕作的人们不用再为缺淡水而发愁，盐碱荒滩成为良田，新 型的海水栽培农业将会崛起。
　　除农业外，海水的直接利用在工业上也日益受到重视。在工业用水中， 冷却水的用量很大。人们想利用海水来代替淡水作冷却水，但其中有一系列 复杂的技术问题需要解决。因为工厂的设备、管道多半是金属制品，所以首 先要防止海水对设备、管道的腐蚀。经验告诉人们，海水浸泡过的铁器一下 子会锈得很厉害，船上的锚链涂上沥青就是为了防止锈蚀。这是因为海水中 硫酸根离子的浓度比淡水的高 10 倍，盐酸根离子的浓度比淡水的要高 330 倍，这些酸根离子会对金属材料产生严重的腐蚀。对此科学家绞尽了脑汁。 经过研究发现，海水中所含金属离子的种类很多，其自身都带有不同程 度的电位，因而会腐蚀设备。于是，人们想用电化学方法来防止金属腐蚀，
或采用隔绝设备面与海水的方法来保护金属设备。 经过防腐处理后，设备使用寿命就可大大延长了。然而接着又会碰到第
二个关键问题，就是如何防止海生生物的附着，导致管道堵塞。于是人们就 用杀虫剂杀死海水中的生物，设计过滤器来对付微小贝类。另外，也有人采 用电解海水的办法，将生成的杀菌力很强的次氯酸钠注入海水吸水口，杀死 海水中的细菌和微生物。
　　目前，海水用作冷却水的研究进展很快，日本的成就最为显著。此外， 在工业上人们还把海水直接用于生产过程，如水淬、洗涤、净化、化盐、印 染等。特别是用于纺织工业的印染行业，这是由于海水中存有具促染作用的 天然物质。
随着科学技术的进步，直接利用海水的范围正日渐扩大。在下一个世纪，
海水会像淡水一样，终将成为人类从事工农业生产所需要的一种重要水资 源。

　　“白浪茫茫与海连，平沙浩浩四远边，暮去朝来淘不住，遂令沧海变桑 田。”是唐代大诗人白居易对壮观潮汐的生动描写。古往今来，潮汐不但是 文人雅士吟诵的对象，更因其对生产和生活的重大影响而为广大人民所注 目。
　　潮汐的海洋，覆盖着 71％的地球表面，时而上涨，时而下落，涨时谓为 潮，落时谓之汐，统称潮汐。“涛之起也，随月盛衰。”我们的祖先早在东 汉时期就已认识潮汐的规律，把潮汐与月亮联系起来。不过，尽管“潮汐由 月球引力引起”这一说法广为流传，它却远远不是精确的表达。若把地球月 球看成一个系统，那么它们以同样的方向绕地球月球公共质心转动。这个公 共质心大约在离地面 1700 公里。地球绕地月系公共质心这点转动时，使地球 上每处都产生一种惯性离心力，它对地球上任何一地点都相同。另一方面， 地球还受到月球引力，而这个引力对地球上离月球距离不同的各点产生的力 也不相同，于是相同的离心力和不同的引力产生的合力作用产生了海洋潮 汐，我们称它为月球起潮力。同样的道理，地球和太阳的公转也会受到太阳 起潮力。地球上的潮汐现象就是这样两种起潮力综合作用的结果。
　　潮汐的作用也是很多的，在我们人类生存的地球上，潮汐与我们有着非 常密切的联系。
农业上要利用海洋潮汐控制农田用水。 航海和港口建设需要考虑海潮的影响； 海洋捕捞中，掌握和应用海潮规律是获得高产的条件之一； 在大地测量方面，需要根据水位高度变化的多年观测，求得准确的平均
海平面高度，喜玛拉雅山的珠穆朗玛峰海拔为 8848 米就是从平均海平面起算
的；
　　在军事上，登陆作战、布雷及水下武器的使用也都需要考虑水位的变化 和潮汐涨落规律；
现在世界上一些国家利用潮汐发电，这是潮汐能利用的一个例子。
　　此外，科学家还发现，海洋中的某些鱼类和海洋生物的繁殖与海洋潮汐 的变化规律有着极为密切的联系，了解这方面的规律对海洋生物资源的开发 是很有价值的。
当今时代科学技术迅速发展，对潮汐的研究正愈来愈受到重视，怎样开
发并利用潮汐能呢？人们首先想到的是将海水涨落的水位差所具有的位能转 变为动能。
早在 1000 多年前的唐代，我国人民就利用潮汐能碾磨五谷，所以说，潮
汐能是人类开发最早的一种海洋动力资源。19 世纪末，德国工程师克诺布洛 赫提出了建立潮汐发电站的方案，他提出在德国建蓄水池，在涨潮时蓄积海 水进行发电，但未能成功。直到 1967 年，法国人才在英吉利海峡的河口，建 造了世界上第一座具有商业规模、发电量为 29 万千瓦的大型潮汐电站。它涨 潮落潮时都能发电。
　　这一潮汐电站的成功增添了人们利用潮汐发电的信心。一年后，苏联的 第一座潮汐电站投入了运转。它创造了一种称为浮动沉箱施工法的工作方 法，即采用新的建筑结构，把厂房事先在船场中造好，然后运往现场，加拿 大和英国的一些潮汐电站在设计上都采用了这种浮动沉箱法。
　　目前，全世界已建有 24 座较大型的潮汐电站，一些潮汐能丰富的国家都 在进行潮汐发电的研究，开发技术也日趋成熟，建设成本有所降低。我国已 先后建成了 10 余座潮汐电站，其中 1985 年建成的浙江江厦潮汐电站，功率
为 3000 千瓦，每年发电 1070 万千瓦·时。

立更多新的认识，它对人类生活和其他科学研究也将会表现出越来越明显的 影响。

　　大海上的洪波巨浪，“力气”大得惊人，可以把万吨轮船淹没，全世界 已有 100 多万艘船葬身于巨浪之中；它可以把大型的石油钻井平台推翻，从
1954 年到 1982 年的 28 年中就有 36 座石油钻井平台因遭狂风恶浪的袭击而 翻沉。历史上曾有如下的记载：英国苏格兰某地一个巨浪把重约 1370 吨的庞 然大物搬了家，移了 15 米远；法国契波格港的一股巨浪打来，居然把一块
3.5 吨重的物体像掷铅球似地掷过一座 6 米高的墙壁，抛到了墙内；??“喜 怒无常”的海浪一旦发起怒来，仿佛千万匹桀骜不驯的野马狂奔疾驰，咆哮 冲撞，给人类带来灾难。
　　但是，一旦人类征服了海浪，就可以化害为利，让巨大的海浪能量为人 类服务。
　　人们很早就想到驯服这头在大海里放荡不羁的“野马”了。人们看着碧 波万顷的大海，很想让滚滚的波涛替人类发出电来。而实际上，波涛发电的 原理虽然很简单，即利用波浪带动涡轮发电机运转发电，但要实现却还有许 多技术问题。不过，研究者大有人在，许多国家都在研究波浪发电技术，提 出了许许多多的设想和方案。
　　1898 年，法国的弗勒特切尔从用打气筒给自行车打气中受到启发，他 想，既然打气筒的皮塞可以产生压缩空气，那么波浪的垂直运动是不是也可 以像打气筒一样产生压缩空气流，从而带动涡轮机发电吗？为此，他设计了 一种波涛能转换装置，而且还申请了专利。1910 年法国人进行了波浪发电的 第一次试验，他们固定了浮标的下部，让它随波浪起伏运动，不断产生压缩 空气流，以此推动涡轮机转动而发电。次年，人们建成了世界上第一座波浪 发电装置。这种波浪发电装置结构简单，机械传动部件少，工作效率可达 27
％，但是发电能力很有限。目前，这种发电装置发出的电能一般为 50—60
瓦，仅能供浮标、灯塔和航标灯使用。
　　而对波浪发电的大规模研究是在本世纪 70 年代开始的，当第一次石油危 机出现时，人们开始注意到波浪能的开发与利用价值。石油危机很快过去了， 人们对波浪发电的热情又开始下降。但是，随着能源危机的加剧，人们对波 浪发电寄予了越来越大的希望。
1978—1979 年，日本海洋科学技术中心的工作人员建成了一艘世界上最
大的波浪发电船“海明”号。严格地说，它并不是船，只是一个没有底部的
长 80 米，宽 12 米的浮动设备。它每台机组的额定功率为 125 千瓦，总共 10 台机组的额定输出功率达 1250 千瓦，最大输出功率为 2000 千瓦，它的成功， 鼓舞了人们的信心。1985 年，日本在“海明”号附近的岸边建起了一座固定 式波浪发电站，功率为 40 千瓦，采用的还是类似打气筒打气的原理。
波浪除了上下起伏运动外，在水平方向上的力量也是很强大的，这是否
也可以加以利用呢？人们开始尝试，英国人取得了很辉煌的发明创造。其中 最著名的是一种“点头鸭”式的波浪发电装置，因形状酷似鸭子而得名。它 采用了鸭子形的凸轮，当波浪冲击“鸭体”时，由于表面的冲力大，而深水 中的冲力小，所以会使鸭体抬头或低头。于是就把水平方向的力转化为了机 械能，使发电机发电。在 1974 年，建成了一个由 20 多个 6 米的“点头鸭” 连在一起的波浪发电装置，直径 20 米，重 20 吨，用锚固定在 100 米深的海 床上。
　　随之而起，挪威 1985 年在卑尔根附近建造了两座波浪发电站，一座是目 前装机容量最大、带“前港”的空腔振荡木柱波能发电站，功率为 500 千瓦； 另一座是利用上述原理建成的收敛槽聚波发电站，发电功率为 350 千瓦。目 前正在恩科勤兴建的是世界上最大的波浪发电站，其发电能力为 5000 千瓦。
　　
海水涌进港口围墙上的排剂孔，使竖井中的水柱升高。压缩空气从竖井顶部 的导管排出，竖井中水柱下降，吸入的空气驱动涡轮发电。电站建成后，其 发电成本为每千瓦·时 2.8 便士。
1990 年，我国第一座试验性波浪发电站建成投产。 波浪发电虽不稳定，但它可以说是目前海洋动力资源中开发得较为成功
的一种，不少人想把发电与消波结合起来，既可发电，又使海面平静，这对 发展海水养殖业，改善港口船舶的停泊条件都会带来极大的好处。
　　波浪能是海洋能源中最丰富的一种，远远超过了潮汐能，它不消耗任何 燃料，没有污染，应用前景十分光明。
　　
　　海水川流不息，而这种流动通常并无固定的规律。但在一些海域里，海 水却总是大规模地沿着比较固定的路径流动着，形成被人们称为海中之河的 海流，就象陆上的河流一样。海流的宽度从数十干米到数百千米。最宽可达 数千千米，一般流速每昼夜为 20—70 千米。在无线电通讯还没有出现之前， 航海者常利用海流这个“使者”作为传递信息的运输工具，把写好的信密封 在椰子壳、瓶子里，随着海流带往远方。1856 年，有一艘大西洋航行的船就 意外的发现了当年哥伦布用椰壳装着的写给西班牙国王的一份报告。
　　海流的流速是很强大的，而且流量也很大。所以蕴藏着巨大的能量。据 估算，世界上大洋海流能的总蕴藏量为 50 亿千瓦，我国海域的海流能蕴藏量
为 0.2 亿千瓦。 海流能如此丰富，人们该如何利用它呢？既然风力可以发电，水力也可
发电，甚至潮汐波涛都运用于发电上，那么海流的力量同样也可以发电。风 力、水力的发电都有陆地可以依托，而茫茫大海之上利用海流发电，该用什 么作为依托呢？为此，美国、日本、英国以及中国等世界上许多国家的科学 家都在为解决这一难题而努力。
　　1976 年，美国科学家加里·斯蒂尔曼设计了一种称为“降落伞”的海流 发电装置，从名字我们就可感觉到这是一种很特别的发电装置，是用 50 只直 径为 0.6 米的“降落伞”串缚在一根 160 米长的绳子上，头尾相连，形成一 个圆环，套在固定于船底的转轮上，而船则锚泊在海上。在海流的作用下， 逆流运动的“降落伞”像被大风撑起来的伞一样张开了，而顺流时的“降落 伞”则被压缩，串缚“降落伞”的绳子像传动带一样，带动转轮不停地转动， 通过多级传动增速齿轮系统就可以改变转速，带动发电机发电。在墨西哥湾 流流经的佛罗里达海峡中进行试验的结果表明，这座海流试验电站每天能工
作 4 小时，功率为 500 瓦。它的主要优点是结构简单，造价低廉，能适应海
流流向的变化，不需要附加什么特殊装置。但是，它也存在一个很明显的缺 点，“降落伞”的牵引绳索很容易变形，特别是在波浪起伏剧烈或海流流向 发生突然变化的时候更为严重，因此该装置很难实现大型化，尽管如此，这 项试验本身却证明了一点：海流可以用来发电。
为了更好的利用墨西哥湾流这一世界上最强大的海流能量，1973 年美国
的莫顿教授提出了一个宏大的方案，此方案是将一组巨型涡轮发电机，固定 在海底的缆绳上，并悬浮于海中。每台涡轮发电机足有城市街区建筑群那么 大，安装在一种能大量聚集海流能量的导管内，当海流通过导管时，就带动 涡轮机像风车一样转动发电，通过水下电缆输入佛罗里达电网。这一方案的 额定输出功率为 100 万千瓦，但不会对海流附近海域的自然环境产生任何污 染。1982—1984 年间试验结果表明，在实验机组长 110 米、管道出口直径 170 米、海水流速每秒 2.3 米时，发电功率可达 8.3 万千瓦。这项工程曾被列入 “本世纪末 12 项改造地球的伟大工程”之一，估计耗资 1300—1500 万美元。 由于技术问题十分复杂，目前该项工程仍处于试验阶段。
　　另外，在海洋里还有一种海水流动的形式——潮流，潮流是伴随海水升 降这种潮汐现象而出现的海水水平方向的流动，它不仅有流向的变化，还有 流速的变化。但是，在一些地方特别是狭窄的海峡、河口处，潮流的流速就 很大，具有很大的能量，据计算：当潮流速度为每秒 2 米时，在 1 平方米水 流面积上一年可得到 2 万千瓦·时左右的电力。所以，它也是一种丰富的海 洋动力资源。利用潮流发电的原理与利用海流发电的原理是相似的。
　　当然，利用潮流发电也并非件容易的事。难题也是落脚点的问题，而且 这一个落脚的地方还要受得住狂风恶浪的袭击，技术上的难度可想而知。所
　　
进展。
　　我国于本世纪 70 年代开始了潮流发电技术的研究。1978 年，在舟山群 岛西候门水道进行了潮流发电原理试验，当海水流速为每秒 3 米时，功率 8 千瓦的潮流发电机组每小时发电为 5.7 千瓦。我国首座 10 千瓦的海洋潮流实 验电站建于舟山群岛岱山县官山岛龟山的海域，并在 1996 年开工。
　　如果人们能够突破海流发电中的种种艰难，让海流发电成为大型生产， 那将从海洋的奔流不息中获取人类生存发展所需的更多的能源。
　　
一、化学工业之母——食盐