在海洋中寻找未来
我们经常在媒体上看到“厄尔尼诺”一词,这是发生在秘鲁和厄瓜多尔附近东太平洋洋面温度上升的现象。厄尔尼诺现象发生时,海水温度升高,海流和信风减弱,从而影响全球气候。通常,厄尔尼诺发生后,我国容易出现暖冬,次年夏季容易出现暴雨洪涝。尽管厄尔尼诺的发生源地距离我国十分遥远,但海水温度哪怕只上升1℃,也会给全球带来极大影响,这不能不说是一种“蝴蝶效应”。
当今,塑料污染是又一个摆在人类面前的严峻问题。数量庞大的塑料垃圾被投入海洋。它们在茫茫大海上漂浮,犹如鬼影,威胁着海洋动物的生命。海洋动物遭遇或误食这些塑料后,很容易窒息身亡。此外,海洋微塑料会带来更严重的危害。这些比肉眼还细微的塑料经由海洋食物进入食物链,最终被端上人类的餐桌。这些无论在陆地上还是海洋中都难以降解的塑料,一旦在人体内聚集,最终损害的还是人类自身。
不过,海洋中蕴藏着丰富的资源,包括水和食物资源、深海矿产、渔业资源、石油和天然气水合物。人类还利用与海洋有关的能量来发电,例如温差能、波浪能、潮流能。因此,从更广义的视野看来,我们通过海洋获益良多。
以上所提及的种种,只是海洋与人类生活众多关系中的一些侧面。事实上,现在普遍认为,地球生命起源于海洋;海洋塑造并调节地球气候,同时也是塑造地表形貌的一种重要作用。认识地球,就绕不开这占据了地球表面 71% 面积的存在。我们应该从最基础的原理出发,全面认识海洋,构建海洋思维,系统理解海洋-大气-陆地之间的相互作用关系,从而为解决人类发展中那些重要的自然问题开拓更好的思路。
《认识海洋》(全彩插图:第10版)正是这样一本书,它为读者开辟了一条了解海洋的航道,带领读者进行一次海洋之旅。本书的两位作者在海洋研究领域颇有建树,基斯·A. 斯韦德鲁普在威斯康星大学密尔沃基分校讲授海洋学课程多年,多次获得该校的本科教学奖;E. 弗吉尼亚·安布拉斯特是华盛顿大学的生物海洋学专家。
打开本书,读者首先会加入人类历史上多次激动人心的航海之旅,了解人类探索海洋的缘起和历史,以及海洋学这门学科的形成和发展概况;接下来,读者可以跳出地球视野,从宏观的宇宙角度来理解海洋所遵循的自然规律;之后再落回地球,认识海洋地质过程对地球的塑造作用。这些基础知识有助于帮助读者打造系统化思维,融会贯通地理解后续内容。在之后的内容中,作者分别从物理(波浪、海流、潮汐,以及声、光、热)、化学(海水组成、溶解气体和营养盐)、气象(热量传递、海气作用和水循环)、生态(沿岸环境、污染物以及各种尺度的海洋生物)等方面,由表层到海底,全方位地剖析海洋学知识。本书每章的开头部分都概括了读者阅读完该章后所能了解和掌握的知识,每章末尾也都设置了思考题,部分章节附有简单的计算题。感兴趣的读者可以尝试练习解答这些题目,相信一定能有所收获。
科学研究与实际应用也密不可分。书中还穿插了两种形式的专栏(“知识窗”和“专业笔记”),读者可以通过这些极具趣味性和可读性的专栏了解到:海洋家是如何展开思考和研究问题,并从研究走向实际应用的,以及哪些新技术和新方法会伴随着科学的发展而诞生。如今在人们眼中具有浪漫意义的漂流瓶,最早其实是科学家用来研究海流的手段。现在,人们已经能利用卫星和深潜器,“上天入地”地理解海洋过程。我国的“蛟龙”号载人深潜器最深可达水下7 000米,工作范围可覆盖海洋 99.8% 的区域。在科学家的不懈努力下,公众不断增进对海洋的认识。
随着经济的发展,人口向沿海发达地区聚集。海洋与我们的生活息息相关,对它的了解不应当只流于表面。海洋具有极强的包容性和贯通性,“21 世纪是海洋的世纪”,掌握一定的海洋学知识非常必要。认识海洋,爱护海洋,扩充个人的知识素养,拓展视野,理解世界海洋系统和原理——这些都非常有助于人们理解地球的过去和未来。究竟如何才能维持地球的可持续发展?也许,人们可以从海洋中找到出路。