神奇的“深海聲道”
在二戰後期,美國飛行員在海上飛行時都會攜帶一些小金屬球,如果飛機不幸被擊落而跳傘,落到大海上,飛行員穿著救生衣無助地漂流時,就要往海裏扔一顆金屬球。這些美國大兵自己也不明白為什麼要這麼做。日本、德國軍方得到這些小球後,切開一看,裏麵除了空氣什麼也沒有,也不知道這些“秘密武器”是幹什麼的。這個“秘密武器”其實是莫裏斯·尤因(美國著名的地質學家和海洋物理學家)設計的救命球。
讓軸心國心慌不已的小金屬球其實是幫同盟國將士通知組織“我落水啦”的信使——它們會在海洋水體中的“SOFAR聲道”發生爆炸,傳出飛行員遇險的信號。
“SOFAR聲道”又名“深海聲道”。第二次世界大戰期間,美國和蘇聯的科學家分別發現,在大洋深處有一些深海聲道可以讓聲波傳得很遠。在深海聲道中,聲音可以傳播到數千公裏以外而沒有減弱的跡象。後來的科學家還為此做過一次實驗,他們在澳洲南部海中投下深水炸彈,爆炸產生的聲波順著深海聲道繞過了好望角,又折向赤道,橫穿大西洋,經過3小時43分鍾後,竟然被北美洲百慕大群島的測聽站收聽到了。計算起來,這顆炸彈爆炸後的聲波一共“走”了1.92萬公裏,在海洋中繞地球達半圈!
深海聲道究竟是怎麼形成的呢?海水的溫度會隨著深度的增加而降低,而海洋中水的壓強則隨著深度的增加變得越來越大。隨著溫度和壓強的不同,聲音在海水中的傳播速度也會有變化。
溫度越高、壓強越大,聲音傳播的速度就越快。在水下600米至1200米之間的這段“高不成,低不就”的深度,水的溫度不算高,壓強也不算大,聲音在這一深度的水中傳播速度比淺海和深海都要低。尤因發現了這一現象,將該區域稱為“SOFAR聲道”。
聲音在不同傳播速度的水層之間傳播時,會改變傳播的方向,發生反射,所以,在“SOFAR聲道”內出現的聲波可以被“困”在這一深度,而不傳遞到其他深度。這一水層像一個通道一樣集中了聲道內產生的聲音,同時隔離了其他水域的聲音,保證了通道內的聲音不受幹擾,使聲音可以傳播到數千米以外甚至更遠。當聲音在其他深度都已經聽不到的時候,在600米至1200米深度依然存在。因此“SOFAR聲道”就像茫茫海洋中的天然“耳機”。(摘自《現代快報》4.14)