原標(biāo)題：天眼巡海識(shí)峰辨谷
潛艇永遠(yuǎn)看不到它們的臨近。2005年，美國(guó)海軍核動(dòng)力潛水艇“舊金山”號(hào)在西太平洋撞擊到一座海底死火山，導(dǎo)致一名船員死亡，潛艇受損。盡管潛艇設(shè)法返回關(guān)島船塢，避免了一場(chǎng)更大的災(zāi)難，但這一事故依然凸顯了海洋地質(zhì)學(xué)家面對(duì)的最大問(wèn)題：當(dāng)前地球上的海洋絕大部分仍不為人知。
當(dāng)前，船舶載荷的高分辨率設(shè)備僅繪制出約10%的海床地圖，繪制全球地圖的科學(xué)家不得不依賴于一種間接方法：利用地球在軌雷達(dá)衛(wèi)星跟蹤海洋水表微弱的起伏輪廓，它們可以反映海床狀況。去年10月，一篇發(fā)表在《科學(xué)》雜志的文章表示，即便是最先進(jìn)的地圖，也很難對(duì)低于2千米的海底山脈進(jìn)行分辨或定位。
然而，一項(xiàng)新研究卻證明了搭載在一顆印度衛(wèi)星上的一個(gè)法國(guó)雷達(dá)設(shè)備可以極大地提高海底地圖的繪制能力，讓海底潛艇沿更加安全的路線行進(jìn)，同時(shí)還有助于氣候科學(xué)、漁業(yè)科學(xué)研究以及海嘯預(yù)測(cè)。
這個(gè)法國(guó)雷達(dá)設(shè)備名為“AltiKa”，可以使已知的海底山脈數(shù)量從目前的1萬(wàn)上升至10萬(wàn)，美國(guó)馬里蘭大學(xué)帕克分校海洋地球物理學(xué)家Walter Smith說(shuō)?！拔覀儗⒂肁ltiKa發(fā)現(xiàn)更多以前未發(fā)現(xiàn)的海底山?！彼f(shuō)，“海底有多少山脈在等待發(fā)現(xiàn)？這是個(gè)有待研究的問(wèn)題。”
AltiKa（搭載于印度SARAL衛(wèi)星之上，在2013年發(fā)射）是一個(gè)用來(lái)測(cè)量海洋表面高度的雷達(dá)高度計(jì)。該設(shè)備主要是為希望跟蹤海平面上升情況的氣候研究人員提供服務(wù)。和其他衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)一樣，它同樣可以用于探測(cè)海底山上方海水的微弱凸起，因?yàn)槟抢锏闹亓?huì)略微增加。
如果去掉潮汐和天氣對(duì)海洋表層水形態(tài)的影響，科學(xué)家就可以確定引力信號(hào)，從而判斷一座海底山的高度與形狀。和其他大多數(shù)依賴Ku雷達(dá)波段的衛(wèi)星雷達(dá)不同，AltiKa利用Ka波段雷達(dá)對(duì)海洋進(jìn)行掃描，該波段發(fā)射的波長(zhǎng)較短，其特點(diǎn)是擁有更小的足跡與更快的采樣率。Smith表示，在太平洋的三個(gè)地點(diǎn)，AltiKa均可觀察到高度僅有1千米的海底山。
Smith關(guān)于AltiKa儀器特殊用途的研究進(jìn)展日前在線發(fā)表于《海洋大地測(cè)量》期刊。對(duì)此，夏威夷大學(xué)海洋地質(zhì)學(xué)家Paul Wessel表示，這項(xiàng)研究是一個(gè)很好的例證，表明AltiKa可以讓海洋地質(zhì)學(xué)家更清晰地了解海底狀況?！八沟眠@一封存的挑戰(zhàn)向前推進(jìn)了一點(diǎn)?！?/p>
其帶來(lái)的科學(xué)報(bào)酬不只有利于水下航行。例如，海嘯波對(duì)海底的崎嶇狀況極為敏感；海底山會(huì)使經(jīng)過(guò)的海嘯變慢、發(fā)生彎曲，并使其能量發(fā)生偏轉(zhuǎn)。一幅更好的地圖可以提高海嘯預(yù)警能力。同樣，海洋內(nèi)波對(duì)海床崎嶇度也很敏感，海洋內(nèi)波可以把海洋深部低溫、富含營(yíng)養(yǎng)的海水搬運(yùn)至海洋表面，同時(shí)把溶解了二氧化碳的海水輸送至海洋深處?！案玫亓私夂Ｑ笊畈康臓顩r無(wú)疑可以改善我們當(dāng)前使用的混合模型。”馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所物理海洋學(xué)家Steven Jayne說(shuō)。
海底山脈對(duì)于生態(tài)環(huán)境來(lái)說(shuō)也極為重要，因?yàn)樵诤５咨矫}附近涌出的富含營(yíng)養(yǎng)的深部海水，給許多物種提供了富含營(yíng)養(yǎng)的棲息地。但是更加精確的海底地圖也具有一個(gè)缺點(diǎn)，康涅狄格州水族館生態(tài)學(xué)家Peter Auster說(shuō)，它可能會(huì)助長(zhǎng)部分破壞性商業(yè)漁業(yè)活動(dòng)，這類商業(yè)活動(dòng)往往針對(duì)海底山脈，會(huì)迅速捕盡那些地方的魚(yú)類。另一方面，Auster說(shuō)，一份更加完整的地圖可以幫助生態(tài)學(xué)家進(jìn)一步拼湊生態(tài)地理學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)化模式：相互關(guān)聯(lián)的物種如何從一座海底山到達(dá)另一座海底山。
現(xiàn)在，AltiKa正在其軌道上以相對(duì)較窄的路徑一圈接一圈地跟蹤海洋表面的動(dòng)態(tài)。由于SARAL再過(guò)幾年就會(huì)到達(dá)在軌壽命終點(diǎn)，Smith希望，該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人會(huì)讓衛(wèi)星進(jìn)入環(huán)球映射軌道。他指出，衛(wèi)星Jason 和衛(wèi)星CryoSat-2最后就采取了這項(xiàng)策略，兩顆衛(wèi)星獲得的引力數(shù)據(jù)均有助繪制一幅地圖，相關(guān)研究去年已發(fā)表在《科學(xué)》雜志。
AltiKa首席科學(xué)家、法國(guó)格勒諾布爾地球物理和工業(yè)流體實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家Jacques Verron表示，印度和法國(guó)此前并未正式討論過(guò)改變?cè)撔l(wèi)星軌跡以制作全球引力地圖的問(wèn)題，但是他計(jì)劃接下來(lái)向印度航天局提出這一問(wèn)題。（魯捷）