迄今為止,人們?cè)诿Ｃ４蠛Ｉ弦寻l(fā)現(xiàn)了數(shù)十艘無(wú)人船,孤獨(dú),奇異而神秘,像訴說(shuō)一樁樁故事,卻又無(wú)從說(shuō)起。1855年2月28日,英國(guó)三桅帆船馬拉頓號(hào)在北大西洋遇到一艘美國(guó)船徒瑞姆斯·切斯捷爾號(hào)。該船風(fēng)帆垂落,空無(wú)一人,而船只完好,貨物依然如故,食物淡水充足,也無(wú)任何搏斗和暴力的跡象,只是不見(jiàn)一人,也找不到航海日記和羅盤(pán)。1880年,人們?cè)诿绹?guó)羅德艾蘭州紐波特市伊斯頓斯·比奇鎮(zhèn)附近的海面上也發(fā)現(xiàn)一艘名叫西拜爾德的無(wú)人船,船長(zhǎng)室的早餐尚在,而全體船員卻不知去向了。更為神秘的要算1881年底,美國(guó)快速機(jī)帆炮艦愛(ài)倫·奧斯汀號(hào)所經(jīng)歷的一件事了。這年12月12日,快速機(jī)帆炮艦巡游時(shí),在北大西洋中發(fā)現(xiàn)一艘無(wú)人帆船。該船內(nèi)除無(wú)人外,一切正常,水果、瓶裝酒、淡水、食物完好無(wú)缺。艦長(zhǎng)格里福芬命幾個(gè)水兵留在帆船上,由他的軍艦拖著這條船航行。離海岸還有三天路程時(shí),海上狂風(fēng)大作,拖船用的纜繩斷裂,黑夜茫茫,兩船失去了聯(lián)系,呼叫無(wú)音。第二天,當(dāng)愛(ài)倫·奧斯汀號(hào)發(fā)現(xiàn)該帆船時(shí),發(fā)現(xiàn)艦長(zhǎng)派出的水兵都不見(jiàn)了!此時(shí)離紐約只有300公里,眼看就要到家了。格里福芬艦長(zhǎng)又用重金買(mǎi)動(dòng)了幾個(gè)人到那艘帆船上去,這一天能見(jiàn)度很好,微風(fēng)習(xí)習(xí)。黎明前,愛(ài)倫·奧斯汀號(hào)舵手發(fā)現(xiàn)船偏離了航線(xiàn),當(dāng)他回頭再看拖著的帆船時(shí),不禁大吃一驚:帆船不見(jiàn)了!就這樣,這艘帆船的失蹤成了航海史上又一個(gè)神秘的謎。

無(wú)人船案件揭秘:

海洋次聲波是元兇

對(duì)于無(wú)人船案件,科學(xué)家給人們提供了一個(gè)謎底:海洋之聲。確切地說(shuō),此類(lèi)事件的出現(xiàn),大都可能是受到海洋次聲波的作用影響。

海洋次聲波一般在風(fēng)暴和強(qiáng)風(fēng)下出現(xiàn),其頻率低于20赫茲。以波浪表面波峰部波流斷裂的程度,決定次聲波的能量。如果是大風(fēng)暴,次聲波的功率可達(dá)數(shù)十千瓦,而次聲波屬弱衰減型能量,因而可以傳得很遠(yuǎn)。當(dāng)海船遇到這種強(qiáng)能量的次聲波時(shí),次聲波對(duì)生物體會(huì)造成輻射現(xiàn)象。某些頻率的次聲波,可引起人的疲勞、痛苦,甚至導(dǎo)致失明。同時(shí),過(guò)強(qiáng)的次聲波常使人們驚恐導(dǎo)致人員失蹤。

鑒于上述情況,目前有的國(guó)家已建立了預(yù)報(bào)次聲波的機(jī)構(gòu)。當(dāng)它接受到危及生命的次聲波時(shí),就立刻向有關(guān)方面發(fā)出預(yù)報(bào),以減少“海洋之聲”給航海人員帶來(lái)的危害。

能翻山越嶺的次聲波

次聲是頻率低于可聽(tīng)聲頻率范圍的聲,它的頻率范圍大致為1×10-5Hz ～20Hz。次聲學(xué)是研究次聲波在媒質(zhì)中的產(chǎn)生、傳播和接收及其效應(yīng)和應(yīng)用的科學(xué)。

由于次聲的頻率很低,所以大氣對(duì)次聲波的吸收系數(shù)很小,因而其穿透力極強(qiáng),可傳播至極遠(yuǎn)處而能量衰減很小。10Hz以下的次聲波可以跨山越洋,傳播數(shù)千公里以外。另外,強(qiáng)烈的次聲波通過(guò)固體媒質(zhì)的傳播,會(huì)直接破壞建筑物,使其損壞或坍塌。

1980年,我國(guó)南京某廣場(chǎng)的一座大樓施工時(shí),打樁機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動(dòng)波,把工地附近一家電影院的墻壁震裂,致使這家電影院不得不被拆掉重建。

1983年夏,位于印度尼西亞蘇門(mén)答臘島和爪哇島之間的喀拉喀托火山爆發(fā),火山爆發(fā)時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)次聲波繞地球轉(zhuǎn)了3圈,歷時(shí)108小時(shí)后才慢慢消逝。全世界的微氣壓計(jì)都記錄到了它的振動(dòng)余波。

1986年1月29日,美國(guó)“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)在升空時(shí)爆炸,爆炸產(chǎn)生的次聲波歷時(shí)12小時(shí)53分,其爆炸威力之強(qiáng),連遠(yuǎn)在1萬(wàn)多公里處的我國(guó)北京香山中科院聲學(xué)研究所監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)儀都“聽(tīng)”到了。

大氣溫度密度和風(fēng)速隨高度具有不均勻分布的特性,使得次聲在大氣中傳播時(shí)出現(xiàn)“影區(qū)”、聚焦和波導(dǎo)等現(xiàn)象。當(dāng)高度增加時(shí),氣溫逐漸降低,在20公里左右出現(xiàn)一個(gè)極小值;之后,又開(kāi)始隨高度的增加,氣溫上升,在50公里左右氣溫再次降低,在80公里左右形成第二個(gè)極小值;然后又升高。大氣次聲波導(dǎo)現(xiàn)象與這種溫度分布有密切關(guān)系,聲波主要沿著溫度極小值所形成的通道(稱(chēng)為聲道)傳播,通常將20公里高度極小值附近的大氣層稱(chēng)為大氣下聲道,高度80公里附近的大氣層稱(chēng)為大氣上聲道。次聲波在大氣中傳播時(shí),可以同時(shí)受到兩個(gè)聲道作用的影響。在距離聲源100 ～200公里處,次聲信號(hào)很弱,通常將這樣的區(qū)域稱(chēng)為影區(qū)。在某種大氣溫度分布條件下,經(jīng)過(guò)聲道傳輸次聲波聚集在某一區(qū)域,這一區(qū)域稱(chēng)它為聚焦區(qū)。

風(fēng)也會(huì)對(duì)次聲在大氣中的傳播產(chǎn)生很大的影響。次聲的傳播在順風(fēng)和逆風(fēng)時(shí)差別很大:順風(fēng)時(shí),聲線(xiàn)較集中于低層大氣;逆風(fēng)時(shí),產(chǎn)生較大的影區(qū)。不同頻率的次聲在大氣聲道中傳播速度不相同,產(chǎn)生頻散現(xiàn)象,這使得在不同地點(diǎn)測(cè)得次聲波的波形各不相同。

大氣的密度隨高度增加而遞減,如果次聲波的波長(zhǎng)很大,例如有幾十公里長(zhǎng),這時(shí),在一個(gè)波長(zhǎng)的范圍內(nèi),大氣密度已經(jīng)產(chǎn)生顯著的變化了。當(dāng)大氣媒質(zhì)在聲波的作用下受到壓縮時(shí),它的重心較周?chē)劫|(zhì)提高,這時(shí)除了彈性恢復(fù)力作用外,它還受重力的作用。反之,當(dāng)它在聲波作用下膨脹時(shí),也有附加重力作用使它恢復(fù)到平衡狀態(tài)。所以長(zhǎng)周期的次聲波,除了彈性力作用外,還附加有重力的作用,這種情況下,次聲波通常稱(chēng)為聲重力波。聲重力波在大氣中傳播時(shí),在理論上可以看作是一些簡(jiǎn)正波的疊加。基本上可分為聲分支和重力分支。它們?cè)诖髿庵袀鞑ザ季哂蓄l散現(xiàn)象。由于重力分支主要能量在地面附近傳播。相應(yīng)地面附近溫度較高,因此傳播速度較大。