调皮的海火
1942年末的一天,在太平洋海域,美国舰队正去寻找日本舰队作战。突然,雷达荧光屏上出现了目标,但目标时隐时现,好像在有意规避。美军以为发现敌情,便前往迎战,但到了目标区才知道,那不是什么敌舰,而是在浪涛间漂来荡去的海洋生物在闪光。
在1967年的中东战争中,有一天晚上,以色列士兵正沿着西奈半岛海岸巡逻。眼尖的士兵发现珊瑚礁那边有一片绿色的光团,便以为是埃及蛙人部队在偷偷登陆。他们甩出了一批手榴弹,接着就冲杀过去。到了现场,他们并未发现被炸死的敌人,可闪光依然可见。经过仔细检查,他们才知道发光是光睑鲷所为。海上一片被炸死的小鱼,它们眼睛下方的绿色发光体仍在发着淡淡的荧光。这种鱼一般几十条一起结群活动,多时可达200多条。它们的发光体每分钟闪光2~3次,受到惊扰时闪光加频。
海洋生物发光就是我们通常所说的海火。海火的颜色五彩缤纷,形状千姿百态,一般可分为三种类型。
一是闪光型海火。这种海火大都是水母、乌贼和鱼类发出的。鲨鱼能发出强烈的绿色萤光,大西洋和地中海中的乌鲨被捕后放在船的甲板上,死后3小时内全身仍能发光。孟加拉湾中的光头鱼全身皮肤能发出蛋白石光。前肛天竺鲷肛门附近长着发光器,犹如夜间行驶的轿车尾灯。灯笼鱼的腹面两侧长着许多发光器,其光晶莹夺目,犹如华灯闪濯。长尾鳕全身的黏液含有发光物质,身躯摆动,活像火龙飞舞。
二是弥漫型海火。这种海火大都是发光细菌产生的。据统计,海洋中的发光细菌共有70多种,有的独立生活在海水中,有的寄生在活生物上,有的生活在尸体上,使尸体也变成了发光体。细菌虽小,但数量极大,是海洋生物中的重要成员。有的科学家计算,在适易繁殖的条件下,若繁殖的细菌都活下来,在一个月之内,细菌即可把整个海洋塞满。发光细菌喜欢在18~25℃的海水中生活,所以热带、亚热带或温带海域细菌发光现象更为显著。夏日夜暗,海风吹拂,浪花翻滚,海面上火光弥漫,闪闪烁烁,异常壮观。1900年,法国有一位科学家,曾用发光细菌做了一盏细菌灯。这盏灯光芒四射,竟照亮了巴黎国际博览会光学宫大厅。
三是火花型海火。这类海火大都是由海洋中的微生物或浮游生物发出的。它们发出的光有时像旋转的车轮辐条一样在海面展开、转动。浮游生物包括浮游动物和浮游植物。浮游动物极小,只有很微弱的浮动能力,如鞭毛虫等等。浮游植物是浮悬在水中的很微小的藻类植物,如甲藻等等。浮游生物是海洋中重要的发光成员。大量的鞭毛虫能造成“赤潮”,白日当空,海面赤红一片,夜幕笼罩,海面一片火光。在巴哈马群岛,有一个大湖与河面相通。一到夜晚,湖中浮游生物便发出很强的光亮,划动的船桨激起金光闪闪的波纹,煞是艳美。借助这种光亮,船员能看清怀表的指针。因此人们都把这个湖称为“火湖”。(www.xing528.com)
海洋生物发的光是什么性质的
海洋生物发的光是一种冷光,即发光过程中不产生热。从本质上来讲,生物发光属于化学发光——把化学能变成了光能。生物发光的基本物质是荧光酶、荧光素和氧气。荧光酶是催化剂,在荧光酶的催化作用下,荧光素和氧发生反应,生成氧化荧光素,发出光来。
海洋生物发光的强度与海洋生物的种类、海区的条件、时间和外界干扰等有关。
海洋生物发光对海上军事活动有很大的影响。例如,在夜间,当水面舰艇或潜艇在水面航行时,由于扰动了发光生物,就会留下一条光亮的尾迹,对舰艇隐蔽航行十分不利。特别是在敌航空兵力活动频繁的海域航行,舰船更易暴露自己的方位和行踪。在第二次世界大战期间,同盟国飞机就曾利用海火发现并击沉德国潜艇。1941年12月21日夜,英国皇家海军航空兵第812中队的一架“剑鱼”式飞机正在直布罗陀海峡西部上空巡逻。普鲁梅上尉从飞机座舱后面的雷达荧光屏上看到5千米外一个目标的回波。威尔金森中尉操纵飞机向回波方向驶去,可海空漆黑,一无所见。飞机降到10.5米的低空,从西向东寻找目标。他们打算,如果德国潜艇正向东行驶,那就正好从德国潜艇尾部进行攻击。当离目标只有1.6千米时,雷达目标回波受到海浪回波的干扰,看不见目标了。但飞机仍保持原航向飞行,普鲁梅和威尔金森睁大眼睛,注视着黑暗的海面。不久,他们就看到了德国潜艇在水面航行留下的清晰航迹。在关键时刻,海洋发光生物助了一臂之力。3个200多千克的浮水炸弹击中了德国“U-451”潜艇,潜艇当即沉没。
舰艇在夜间活动时遇到海火很容易暴露目标,这对敌我双方来说都是麻烦问题。但要解决这个问题却十分困难。为了不使舰船航行留下明显的航迹,操艇人员往往采取曲折的航线,或者降低航速,或者干脆停下来。1942年8月8日夜间,在萨武岛附近海域,日本联合舰队首先发现了敌人,但却首先降低了航速,其主要目的之一就是为了降低发光尾迹的可见度。
当潜艇与潜艇,或潜艇与卫星之间使用激光通讯时,也会受到海洋生物发光的影响。当使用的激光波长与海火波长相等或相近时,海火对通讯就造成了干扰。要保证顺利地进行激光通讯,就要对所在海区的生物发光情况有所了解,并采取相应的措施。
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