第6章 发现海洋(2)

孟席斯的研究和发现令世人震惊，然而他的某些观点还没有得到学术界的完全认同。中国社会科学院历史所、中国明史协会副会长张德信表示，中国学术界对孟席斯的观点一般持赞成、反对、应深入研究三种观点。孟席斯的观点从2002年至今已补充了大量新的材料和证据，但他的论述中还有不少矛盾的地方。“他虽然列举了大量证据，但证据间的关联性以及这些证据本身与郑和下西洋的关联性还需要更深一步研究证明。”

海洋考察时代

三桅尖底帆船18~19世纪，近代海洋科学考察开始兴起。18世纪以后的海洋探险逐步展开对海洋环境和资源的初步观测，如测温、测深、采水、采集海洋生物和底质样品等，因而称之为海洋考察更确切。但这一阶段的海洋考察，其研究内容是零星的，涉及的海洋空间也是局部的。直到17世纪人们还普遍认为只有表面海水是咸的。1673年，波义耳发表了他研究海水浓度的著名论文，指出所有深度的海水都含有盐分，从而改变了当时认为只有表面海水是咸的流行看法。1772年，拉瓦锡通过化学分析，发现海水中含有多种碳酸盐、钠盐和镁盐等成分。到1865年，人们已经从海水中分析出了27种元素。

18世纪，著名的库克船长进行了三次探险航行。他在南太平洋发现了社会群岛，并到过南极圈以南和白令海，是第一个精确测量经纬度的探险家。1839～1843年，英国人罗斯爵士领导了著名的环绕南极的探险航行。当他航行到南大西洋时，用绳子测得了4，432.9米的深度记录。罗斯也因此被称为“大洋精确测深第一人”。在19世纪，进行海洋测深的器具主要是麻绳和铅锤。麻绳的伸缩性较大，影响测深精度，所以，后来麻绳又被钢丝绳所替代。1854年，美国海军见习官布鲁克发明了可以精确确定重锤触底时刻的装置（即在测深的末端加上能分离的重物，当绳端触底时自动脱落），从此以后，测深的精确性才有了保证。这种比较原始的测深方法，在几千米深的大洋每测一次深度就得花几小时，所以直到1923年全世界仅仅积累约1.5万个大洋测深记录。除了测深以外，人们还对测温进行了探索。西克斯发明了一种老式温度计，它可对最高、最低温度进行测量，以此可以测量海水表面以下的水温。俄国“希望”号和“涅瓦”号1803～1806年环球航行中所用的就是这种温度计。当时测温的最大深度为336米；到19世纪40年代，测温深度已经超过2，000米；到19世纪60年代末已达到4，000米。通过当时多次的温度观测，发现大洋温度随深度逐渐降低，水温在深层降到1℃左右，在高纬地区的深层可达到0℃左右。这样，长期流传的认为大洋深处充满4℃海水的错误观点被摒弃了，并且初步揭示了海洋温度空间变化的复杂性。1874年，英国人制成了颠倒式温度计，这是海洋测温技术的重大革新，它大大提高了海洋测温的精度，现代的颠倒温度计就是在此基础上改进而成的。由于缺乏深海抛锚技术，大洋测流比测温和采水更困难。因此，深海直接测流的资料很少，当时主要利用航海日记资料来了解海流知识，据此，富兰克林1770年发表了湾流图。从19世纪40年代开始，美国海军军官默利广泛收集了以往的航海日记资料，编纂出版了大西洋海面风场和海流图，于1855年出版了《海洋自然地理》一书，书中他对所编的风场和流场做出了解释。他根据海洋中温度和盐度不均匀的事实认为，密度差异是形成海流的一个原因。该书被公认为当时海洋学的一本重要著作。

对海洋生物资源的研究，直到19世纪初才比较快地发展起来，而且主要限于浅海和大洋表层的生物采集和分类。1840年，福布斯首先开始了海洋生物与环境关系的研究。他发现生物种类随深度增加而不断减少，提出在海面600米以下没有动物存在。这样的论点在当时是很自然的，因为既然深层海水被认为是停止不动的，其溶解氧将因得不到补充而消耗殆尽；另外估计动物也难以承受深层海水的高压环境。人们在相当长的时间内对福布斯的观点深信不疑，后来由于多次从海洋深处发现动物，他的这种论点才开始动摇。在其后30多年，由于“挑战者”号环球考察的成功，才使大家最终放弃了这个错误观点。

“挑战者”号的航行是第一次

对海洋进行全面的研究有系统、有目标的近代海洋科学考察是由“挑战者”号科学考察船创始的。1872～1876年英国皇家学会组织了“挑战者”号，开始了在大西洋、太平洋和印度洋历时3年5个月的环球海洋考察。“挑战者”号为三桅蒸汽动力帆船，船长68.9米，2，300吨级，由皇家海军军舰改装而成，共有243名船员、6个科学家组织参加，由汤姆森爵士领导，是人类历史上首次综合性的海洋科学考察。这次考察活动第一次使用颠倒温度计测量了海洋深层水温及其季节变化，采集了大量海洋动植物标本和海水、海底底质样品，发现了715个新属及4，717个海洋生物新种，验证了海水主要成分比值的恒定性原则，编制了第一幅世界大洋沉积物分布图；此外还测得了调查区域的地磁和水深情况。这些调查获得的全部资料和样品，经76位科学家长达23年的整理分析和悉心研究，最后写出了50卷计2.95万页的调查报告。他们的成果极大地丰富了人们对海洋的认识，从而为海洋物理学、海洋化学、海洋生物学和海洋地质学的建立和发展奠定了基础。

“挑战者”号环球海洋考察极大地提高了人们对海洋的兴趣。此后，德国、俄国、挪威、丹麦、瑞典、荷兰、意大利和美国等许多国家都相继派遣调查船进行环球或区域性海洋探索性航行调查。第一次世界大战以后，海洋学研究开始由探索性航行调查转向特定海区的专门性调查。1925～1927年德国“流星”号在南大西洋进行了14个断面的水文测量，1937～1938年又在北大西洋进行了7个断面的补充观测，共获得310多个水文站点的观测资料。这次调查以海洋物理学为主，内容包括水文、气象、生物和地质等，并以观测精度高著称。这次调查的一项重大收获是探明了大西洋深层环流和水团结构的基本特征。另外，第一次使用回声探测仪探测海底地形，经过7万多次海底探测，发现海底也像陆地一样崎岖不平，从而改变了以往所谓“平坦海底”的认识。

1947～1948年瑞典的“信天翁”号调查船的热带大洋调查，被海洋学家誉为“近代海洋综合调查的典型”。此次调查历时15个月，总航程达13万千米，在大西洋、太平洋、印度洋、地中海和红海共布设测点403个，重点在三大洋赤道无风带进行，主要是热带深海调查和深海底的地质样本采集。全部探测资料和沉积物岩芯样品经过10多年的整理和计算分析，最后出版了《瑞典深海调查报告》10卷36分册。据统计，从18世纪到20世纪50年代，全世界共进行了300次左右单船走航式的海洋调查。通过这一系列调查，人们获得了对世界大洋及一些主要海域的温度和盐度分布、大型水团属性及海底地形的轮廓性认识。