海洋声学研究 -海洋声学就业方向

神秘深海发出哪些声音?

来自海洋深处的神秘声音通常频率很低，只有借助特殊声学仪器才听得见，有些声音稍现即逝;然而有些声音出现一次可持续几年之久。

现在，研究人员尚难以肯定这些声音的来源，有人怀疑是火山和冰山活动引起的，甚至有人怀疑这些声音是没有见到过的某些巨型海兽的吼叫。

在俄勒冈州纽波特太平洋环境实验室，美国国家海洋和大气管理局的克里斯托弗·弗克斯领导的声学监测科研小组,根据海洋深处神秘声音的音调特点，分别以相应“绰号”命名:这些声音被命名为“向上弯曲声"、“远处飞驶的火车声"、“汽笛声”音调衰减声"以及“杂音”等。

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研究人员在海底安装水下听音器，用以监听各种声音。

弗克斯说，通过分析不同水下听音器接收到的海洋声音频谱特性,就可分辨大多数深海中的声者;研究这些声音的特性，就可分辨出蓝鲸、长须鲸,座头鲸、船舶和地震发出的声音。但是，现在仍有一些神秘的声音来源不明。

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人类陌生的声音?

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称为“向上弯曲声”的陌生声音，是伴有升调的仅几赫兹频率的平调声。早在1991-1994年之间，科学家就经常监听到这种声音，而在过去15个月里这种声音最强烈。然而，美国海军在以前的几十年间从未监听到这种声音信号。

最初，研究人员以为这种声音可能是长须鲸的叫声,但在对太平洋两岸收听到的这种声音进行比较之后发现，长须鲸的吼叫声不可能如此强，而且这些声音的地点在不同季节保持不变，可是鲸的鸣叫声往往随它们的迁移而不断改变方位。

研究人员认为，“向上弯曲声*另有来源。

海底火山发出的声音?

研究人员推测，“向上弯曲声”很有可能是海水进入海底火山坑与火山岩接触起泡产生振动的声音。在火山的周期性爆发中，这种形式的振动会有某些水柱和气柱产生共振，

研究人员使用各种声音监听系统从8个不同方向监听声音来源，结果发现，这种声音来自南太平洋Eltanin断裂带西南方的同一地点。于是他们立即向正在这一海域考察的法国科研船发出无线电报，结果证实,这里的海底山脉实际上是海底火山。

弗克斯推测，其他一些声音可能是由气候和海流引起的。如远处飞驶的火车声"，很可能是运动的流体产生的振动声，就像吹单簧管使空气流动产生声音一样;如果海底山脉或某种物体附近有海水流动，条件又适当，就可能发出声音。

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当然也有一些观点比较浪漫，认为神秘声音很可能是海洋生物发出的，例如，可能是长须鲸的吼叫。过去对鲸的大多数研究主要集中在听得见的频率上，而没有注意用水下听音器监听频率较低的声音，这也许会忽视一些叫声。

海洋生物的声音?

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弗克斯凭直觉感到，“汽笛声”很可能是某种海洋动物发出的声音，因为它快速振动的频率特点类似一些海兽声音的频率。但关键问题是，1997年探测器收听到的这种声音远在4800公里以外,这就是说，它比任何鲸或其他动物的声音要响亮得多。

难道在海洋深处隐藏着比鲸更大的动物，能发出更大更有力的声音?

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弗克斯设想，这种巨大的海洋生物可能是生存在未开发的海洋中的巨型鱿鱼，但目前还没有任何线索证明这种声音是它们发出的。

波士顿大学海洋生物学家菲尔·洛贝尔同意“汽笛声”很可能是海洋生物发出的声音的说法，但他认为它不是鱿鱼的叫声。

或许最使人头痛的是“音调减声”的来源。弗克斯说,这种声音就像飞机掠过的声音，自1997年5月以来，在大西洋和太平洋每年都可以监听到几次。

为了排除人为因素的可能。弗克斯曾咨询美国马里兰州休特兰国家海洋情报中心的海军专家，了解有无可能是最近10年研制的鱼雷一类秘密新式武器发出的声音，但答复是否定的。

南极冰山的声音?

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对“音调衰减声”到底来自何处，有两位海军研究人员曾激烈争论，一位坚持认为是地质原因，另一位则确信是南极冰山发出的。弗克斯赞成声音来自冰的观点，这是因为声音来自南方本身就是一个线索。这位海军研究人员出示一张频谱图给弗克斯看，除音调较高、声音短促外，它和“音调衰减声”惊人地类似;他将耳机靠近杂志光滑的一页，然后用手在上面移动产生摩擦，让弗克斯听摩擦产生的声音。他认为，“音调衰减声”肯定是由强烈的摩擦现象产生的，最大的可能是海岛的冰摩擦产生的。

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这个发现可能具有重大意义，南极冰破裂可能是气候变化的关键性信号。虽然卫星照相也是监视冰山移动的有力武器，但它不可能捕捉到冰山的变化细节，而海洋声学可能提供一种新的检测气候变化的手段，

气候变化为何在海中产生声音?

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冰川通常向海洋一点一点缓慢运动，但有时也会突然发生速度快得多和声音响亮得多的运动。

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弗克斯下一步准备研究来自南极地带的地震波曲线，并观察“音调衰减声”这种声音是否在这些地震波曲线上表现出来。

如果从地震波曲线上找不到“音调衰减声”的线索，他们将利用一组分布在印度洋、原本用于监听核武器试验的9个水下听音器监听这种声音，这同时可以帮助研究人员了解南极海冰发生了什么变化，甚至可能帮助了解气候变化和这种声音信号之间的联系。

2001年，研究人员在太平洋波利尼西亚收听到一种声音，有些像漂浮在南极附近罗斯海中一座面积达4000平方公里、被称为 B-15B冰山发出的频率只有几赫兹的声音，那么，这种声音究竟是什么发出的?是冰山破裂时的丝丝声?还是水流涌动的声音?或者是水摩擦海底的声音?也许要确切肯定它们是什么声音还为时过早，但这个发现至少支持了在南极地区或南极海冰背后可能有神秘声音的观点。

研究亟需加强合作

研究海洋中的声音，对科学家监听鲸和海豚等海洋动物之间的相互联络和迁移、确定海下地震和火山的精确位置大有禆益;甚至对测量海水温度也很有帮助。然而，海洋声学研究进展很缓慢，原因之一是海洋条件太特殊，科学家往往倾向于只研究海洋的水域，而不涉足海底发生的情况，当然，不同领域的科学家之间研究脱节也是一个严重问题，如地震学家、地质学家、海洋学家和军事分析家互不通气，如果能组成一个科学团体，集中各方面的科研力量，就有可能发现这些海洋声音到底是什么!

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