人与自然 系列丛书-第88章
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
火车轮渡运输的优点很多，它的运力大，一艘渡轮一年可渡运100万吨，一座轮渡码头年吞吐量达2000万吨。火车轮渡可根据地形和地理条件，选取水上捷径和合适港区，从而大大缩短运距。火车轮渡系统工程简单易行，建设周期短，主要项目中的码头、栈桥和渡轮二三年即可建成。火车轮渡比铁路和水运投资低得多，还可节省建铁路所必需的大量征地。火车轮渡运输在适当的航线和运距内，其经济效益和社会效益都是很好的，因此这种已有130多年发展史的“老”运输方式，目前仍被视为交通运输的重要领域。人们将火车轮渡称为“海上铁路”。
据资料表明，目前国外较长距离的火车轮渡线有70多条，其中10千米以下的有18条；10～100千米的有20条；100～500千米的有25条；500千米以上的有6条，总长1。4万千米。国外火车轮渡航线主要分布在北海、波罗的海和北美地区，最长的航线是美国西雅图至阿拉斯加的惠蒂尔，全程2592千米。
美国和加拿大之间的大湖区是工业非常发达的地区，五大湖区中最大的密执安湖东西宽100多千米，南北长600千米，切断了许多横向的铁路干线。自从开通了9条火车轮渡航线后，列车运行100多年历史，全国有火车轮渡航线6条，其中“飞鸟线”成为连接西欧大陆和斯堪的那维亚半岛的交通要道。此外，连结丹麦东、西两大岛——西兰岛与菲因岛之间的海峡火车轮渡航线也是举世闻名的。
我国海岸线长，海峡、港湾多，尤其是在我国交通运输十分紧张的状况下，发展火车轮渡有重要的意义。中国船舶工业总公司第九设计院的专家们曾对我国沿海发展火车轮渡作了研究，列出了我国可以优先考虑建设的12条火车轮渡航线。在这12条有条件发展的火车轮渡航线中，大连——烟台最为现实和迫切需要。这条火车轮渡航线不仅可缩短辽东半岛到山东半岛间的运输距离，也等于是新建了一条铁路通道，对促进商品的流通、分流进出山海关的货物、缓解该地区铁路运输紧张局面、改善东北铁路网布局都是十分有利的。目前，这项工程已着手开展，大连——烟台火车轮渡航线通航指日可待。随着我国国民经济的进一步发展，火车轮渡——海上铁路将会日益受到重视和逐步开发。
新型的载人深潜器
随着陆地资源的日益枯竭，人们逐渐把目光移向海底资源。过去，人类的开发区域主要在浅海，有学者认为，人类对海底世界的了解并不比对月球的了解多。要开发当然先要勘察，于是，各发达国家竞相研制深水载人深潜器，以便在水深2000～6000米以下进行勘察并进而开发海洋资源。
目前，世界上已建造了150多艘载人深潜器，其中潜入深度超过2000米的有9艘，而超过6000米的只有4艘。
日本建造的“SinKay6500”型深潜器是最新型的载人深潜器，1989年底下水，潜水深度为6500米，是目前深潜器中潜水最深的“冠军”。该深潜器可载8人，自持力3昼夜。可用于海洋动植物群的研究、海底资源的考察及水下地球物理研究等。目前日本的这艘新型深潜器已在水下6465米和6527米处完成了潜水试验。
1984年，法国建造了深水载人深潜器“Nautil”号。此深潜器耐压壳体为球形，直径2。1米，由钛合金制造。深潜器装有2个机械手，由遥控系统控制，还装有总重约1吨的铸铁制霰弹式压舱物，以便在发生事故时迅速抛出使深潜器上福该深潜器曾参与著名的冰海沉船“泰坦尼克”号的打捞及日本海沟的考察。
1987年底，前苏联的“和平1”号、“和平2”号载人深潜器问世。“和平”号深潜器的潜水深度为6000米，除了最深的海底盆地外，其他任何海域及海底都可以到达。该深潜器的机动性能好，航速可达5节，因此当深潜器遇到很强的海水潜流时仍能正常工作。深潜器有3个观察窗和2只机械手，机械手的蟹钳不仅可以在水下收集重达80千克的试样，而且可以细微地处理水中生物。在试验中曾用此机械手将鸡蛋从一处移往另一处而蛋壳没被碰破。为了保证乘员的生命安全，在深潜器上备有氧气储备、二氧化碳吸收器以及其他装置，可供246人使用1小时。同时，深潜器上还设有事故信号浮标系统，一旦出事，深潜器的浮标升起，基地船即开始救险，向海底放下提升索。索上有类似火车自动挂钩的装置，这个装置能与深潜器壳体上相应的装置锁合，从而可将发生故障的深潜器提起。
新型的深水载人深潜器的设计要求很高，它以蓄电池为主要动力源，应急蓄电池的能量储备须达72小时；应装备可水平、垂直驱动的动力推进装置；使深潜器可转向任何所需方向；生活保障系统也应能保证人在水下生活72小时。。极速掠海随着时代的进步，新科技的出现开始影响海洋上船舰的命运。明日的船舰将以何种风貌出现在人们面前呢？人类能不能实现极速掠海的梦想呢？未来虽然是莫测的，但我们可以从历代船舰发展的趋势去探索船舰的将来：高速化高吨位是船舰发展的方向。
高速化船舰的出现大致是在本世纪初开始。在1897年，当时的船只最高时速不过20节（相当于每小时36千米）。后来，英国的查尔斯·帕森斯爵士以他的“透平妮亚”号利用独特的推进系统，曾写下时速35节的高速记录。到了1950年，无论在军用或民用方面的快艇和水翼船，以涡轮和活塞式主机为动力均可达到50节的速度。美国和意大利制造的水翼船不断刷新速度纪录，但其缺陷就是无法搭载有效的负重。
进入60年代，英国的气垫船公司以其和平的SRN4气垫船创下海上60节的船速纪录（相当于每小时108千米）。这种气垫船可以搭载乘客和汽车、货物横渡英吉利海峡，船身至1970年已加长到56米。
到70年代中期，华特西拉公司的劳兰喷射号渡轮使用燃气涡轮主机来推进，虽然只达30节速度，但是可载运1800名乘客和375辆汽车。这是高吨位准高速化船舶制造技术的一大进步。水上船只速度纪录的最高荣誉奖是由哈洛德、K·海斯在1935年所获的蓝带赏海斯奖杯，此奖专门赠予在最短时间内横渡大西洋的船只。最近获奖的是澳大利亚应凯特公司所设计的双艇身船，长74米的海猫号，此船可以载客450名和90辆汽车，最高航速65节。迄今为止，海洋上船舶所创造的最高航速，是由美国贝尔太空公司为美国海军设计的水面效应船SES—100B在1976年所创下的91节时速（每小时169千米）。
船航行于水中时，它所遭受的阻力可以分为空气阻力和水阻力。与阻力成正比的密度中，水的密度是空气密度的800倍，因此水阻力在总阻力中所占的比重比空气阻力大得多。水阻力主要又可分成摩擦阻力和兴波阻力，船体因水的粘性而产生摩擦力，船只速度低时，摩擦阻力几乎占整个水阻力的九成。船只前进时，会在船首与船尾产生波浪，这些波浪对船的阻力即为兴波阻力，船速愈高，此阻力所占整体阻力的比例会愈大。
为使船只高速化，降低阻力是关键，而减少与水接触的面积就是途径之一。采用此法的船舰主要有两种：第一种是将船只的主结构与水面分离，而水下则留下双流线型如鱼雷状的胴体以支持船身的安定，贯通水面的船体面积可减少到最低程度。第二种是利用在水中的翼，当高速前进时，产生足够的升力，将船身举起离开水面，称为水翼船。此外，也有一种达到高速的方法是完全与水面分离，那就没有水阻力存在。此方法可利用存在于船体与水面之间的空气来支持船的本身重量。
由此可见，高速化科技将明显主宰船舰的发展趋势，人类实现极速掠海的梦想将是指日可待的。
向大海索要新能源
进入20世纪80年代以来，能源危机这一问题一直是人们关注的热点之一。各国的科学家们正以极大的努力，运用各种高新科技手段，探索着开发新能源的方向和途径。
确实，能源可以说是人类历史发展的动力之一。煤的广泛使用曾带来了改变世界面貌的工业革命，石油的大量开发则是本世纪经济发展的重要基矗可是，在未来的21世纪，这些传统能源都将先后面临匮乏的局面，于是，科学家们的目光转向了核能、太阳能及其他新能源，而海底甲烷就是其中之一。
近年来，不少能源专家指出，海底甲烷很有可能成为21世纪的主要能源。美国北卡罗来纳大学的科学家正准备在1995年晚些时候开始在美国东南沿海进行试验性钻探，而由16个国家共同参与的一艘科学考察船也将于1996年初前往这一海域。
海底甲烷蕴藏在全球各地约450米深的海床上，处于高压之下，被束缚在水的气泡之中，表面看似干冰，实际却能燃烧。早在1810年，科学家汉弗雷·戴维就在试验中发现了甲烷的水化物形式，但事隔近200年，直到最近人们才知道它存在于各大海洋里。
当海底压力增大和海水温度降低时，水化物保持着稳定状态。一旦升上水面，它们几分钟内就会消散殆尽，同时，甲烷又是一种温室气体，其促使全球气温上升能力是二氧化碳的10倍。因此，这种潜在能源的开发需要格外小心。北卡罗来纳大学负责这项工作的一位教授介绍说，在钻探期间，科研人员将把具有气体密封性能的容器下潜到开采点，装上气体水化物后就地密封保持压力，然后携回水面的压力舱内进行研究。
海底的沉积岩里以水化物形式存在的甲烷储量是巨大的，将足够在数百年里供应世界电力生产的需求。据估计，美国东南沿海水下2700平方千米面积的气体水化物中，含有足够供应美国全国70年用量的甲烷。日本所需石油90％依靠进口，因此它也开始实施一个5年试验性海底水化物钻探计划，企图实现能源自给。
甲烷不仅可作一般燃料，它含有碳和氢，还可以作重要的化工原料或提炼氢燃料供飞机和未来的汽车使用。当然，安全、经济地开发海底甲烷的前提条件是具有高科技的保证，而高科技和新能源正是人类未来的重要助手。未来海平面的变化1995年初，英国南极考察队的一位学者在研究卫星图片时，突然发现南极古斯塔夫王子海峡陆缘冰和拉尔森陆缘冰北部正在瓦解，并有一巨大冰山似乎已从拉尔森陆缘冰中部分离出来。
于是，关于温室效应、气候变暖、南极冰山融化、海平面上升等话题又一次引起了全球各国人士的广泛关注。
南极洲面积1400多万平方千米，终年积雪，12年前测定的最低温度为零下89。2℃，冰的总量占地球总冰量的90％。据估算，如果温室效应使南极的冰全部融化，它形成的水可使海平面上升55米。有的专家指出，尽管这种假设是不存在的，但即使100年内地球温度上升3℃，海平面就可能会上升1米，而这将会威胁世界上大部分沿海的富裕地区，造成严重后果。
曾亲赴南极考察冰山断裂的阿根廷地质学家鲁道夫·德尔瓦列说，这次断裂的冰山面积为1500平方千米，平均厚度200米，即相当于300万亿升淡水。他建议对南极巨大冰障断裂的影响和后果进行认真的研究。
部分气象学家和南极考察学者认为南极地区的气温上升幅度比全球气温上升幅度更显著，他们为此而忧心忡忡。但是也有些科学家不是这么“悲观”，他们认为南极冰山的形成历史十分悠久，几十年或者几百年间的温度小幅变化对这些庞然大物几乎不起作用或者说作用甚微，而且温室效应造成的气候变暖究竟会达到多少具体数值还是一个未知数。这些学者认为，比较可靠的数值是：到2050年左右，海平面可能上升0。1～0。15米。
近来，阿根廷科学家、国立大学海岸地理研究中心的教授伊斯拉博士又提出了一个惊人的观点。他认为，根据最近5000年来的记录表明，南半球的海平面正在下降。
伊斯拉指出，不能把北半球观察到的情况拿到南半球作同样推论。如果把两个半球的气候状况进行比较，就会看到许多差别，例如南极比北极更寒冷。在最近几千年中，两个半球的气候变化也不是同步的。
怎样才能知道几千年前的海平面水位呢？伊斯拉说，通过贝壳沉积物所处的位置和确定贝壳碳14的含有情况等研究，就可知道古代海平面的水位高度。
伊斯拉和他的同伴进行的研究结果表明，在布宜诺斯艾利斯省，海水最高水位发生在5000年前，当时的水位超出现在水位2。5米。
据上
