海洋学家将在印度洋发出一种在百慕大岛可以检测到的声音。这种技术将被用来测定全球变暖的现象。

如果一切按计划进行的话，一支海洋学家队将在明年初启航到印度洋一个偏远荒芜的岛屿。一旦到达此地、他们将把一台复杂仪器安放在离海面150米的深处，然后作一次可以在半个地球的海洋水体区域内检测到的引爆实验。

一切都取决于水下引爆所触发的突然巨响。如果这种声波能在远离引爆点的百慕达岛和北加利福尼亚成功地探测到，那么这种试验将堪称10年多来试图在海上测定全球变暖现象的先驱，同时也开创着海洋大尺度结构研究的全新型技术方法。

已有的这种独特技术称为声学层析X射线摄影术。利用该技术进行声波的生成，然后再探测，最后计算它们的运动以获得声波介入水体时的图像。这种做法很像计算机化轴式X射线摄影扫描中利用无线电粒子来得到大脑的三维立体图像。声学层析X射线摄影术早在10年前已由美国麻省理工学院海洋学家卡尔 · 温施（Carl Wunsch）和斯克里普斯海洋研究所瓦尔特 · 蒙克（Walter Munk）率先研制出来，并已经用以研究局部海洋区域。但利用该技术在世界五大洋进行试验将尚属首次。因此有人就此提出一个目前富于创见的问题：地球正在变热吗？温施说道：“如果确实如此，层析X射线摄影术就将会发挥它在全球大尺度研究中的作用。”

然而还存在许多意想不到的困难，以致蒙克不得不承认许多人认为他的计划是“一种近乎疯狂的行动。”他是该项170万美元计划的发起人。受批评的根源在于赫德岛地理位置偏远和资料解释的技术问题。蒙克承认说：“也许我们会惨重地失败，但毋庸置疑的是我们有船只和钞票。”船只来自海军，而钞票则来自四个联邦机构——海军研究办公室、国家科学基金会、能源部以及国家海洋和大气管理局。因此蒙克认为这种大有可能获得海洋温度第一手精确资料的失而又得计划是一桩值得的赌注。

测定水下声波速度之所以能够指示全球变暖是由于声波在暖水中的传播速度较快。因此海洋中传播的声波速度可以提供一种温度度量。当然，现已拥有有关海洋温度的大量资料，它们主要是由各种海船收集来的。但海洋温度是如此的变化无常，以至于很难测定。因此蒙克和他的同队成员正希望层析X射线摄影术能在这次世界大洋的首次测试中提供第一手可靠的温度基准资料，以便尔后能用来核测温度的增高。

基于这种想法，该海洋学家队预定在1991年1月23日启航开往赫德岛。该岛是一个冰盖火山，位于南极和澳大利亚之间南侧53°的纬线上。随同蒙克前往的还有华盛顿大学海洋学家鲍勃 · 斯平德（Bob Spindel）和设立在澳大利亚塔斯马尼亚省内的CSIRO（联邦科学和工业组织）海洋分部海洋学家安德鲁 · 福比斯（Andrew Forbes）。当他们到达这个空气污浊、四野崎岖、没有人烟的严寒岛屿后，可能还需翻越许多20英尺高的丘地才能去把仪器安放到水下。

这些仪器的另一边则连接着三个HLF-4 LL型声源的电动发声放大器。当电信号传送到这些环形仪器时，电动发声放大器便能像膜片一样产生水下声波3放大器将在12天时间内发出声强209分贝，中心频率57赫兹（以区别于美国电力网60赫兹和苏联电力网50赫兹噪声）的声音脉冲。

如果试验顺利（仅仅是一种试验，还不是大规模的层析X射线摄影，因为该试验只靠单一的声源，而不是多声源的三角测量），那么声波将在3个半小时后可以在远离这里的旧金山和百慕达用水下测声仪探测到。这些工作由密歇根大学海洋学家特德 · 伯索尔（Ted Birdsall）和库尔特 · 梅茨格（Kurt Metzer）负责监听。

根据蒙克的推算，声波要传达半个地球范围就必须沿着水深约1千米的声道传播。在该深度，温度和压力起着波导的作用，以确保声波完整无损和抑制它们传向声波将会衰减的海面或海底。诚然一些声波也会碰到水下地块，但那些不会碰到的声波将直接自水下引爆的地方传到预定的接收器。

因此测试队将只需测定电信号传播的时间。如果电信号传过暖水，占用的时间就短，而通过冷水时则较长。这些工作也并不是无足轻重，因为要求测定结果必须非常精确。然而测试队在测定声波到达时间的微小变化上已经技高一筹。他们测定1000公里距离的时间变化时精度可达百万秒分之一。他们的这些技艺将用来测定因海洋变暖带来的极微小时间滞后。测试队估计，如果全球变暖现象确实发生，那么声波在约15，000公里长的目前预定路径上传播的占用时间将会是每年缩短0.1~0.2秒。

但是对诸如地球是否在变暖的挑战性问题作详细回答仍为期甚远。现时已有人就赫德岛计划究竟能否获得反映气候变化的有用资料提出激烈评论。婉言谢绝参加赫德岛之行的怀疑论者拉斯 · 戴维斯（Russ Davis）便怀疑蒙克能够证实全球性变暖的问题。戴维斯是斯克里普斯海洋研究所的海洋学家，他说：“我认为到了他们明白如何处理那些测量资料的时候，全球真会明显变暖了。”他特别争论道：要把诸如涡流和环流现象的局部效应同全球性涡动分别开来也许是谈何容易啊！

蒙克回应道：只要测定出已传播15，000公里的声波，他便能够解决影响范围一般只有100公里左右的局部涡流效应。他争辩道：在海洋中传播的声波必定会反映出声波所及整个海区的温度变化。

蒙克接着说：目前海面上升和气温增高解释所利用的过去百年资料本身是有争议的。所以他的探测资料将具有两个很大优点：其一是优于陆地资料，因为海洋探测避免了陆地市区的放热而对测定资料产生不良影响：其二是还要比过去的海洋测定资料效果好，因为过去获得的资料因采用的探测技术不一样而存在固有的资料不可比性。

然而蒙克还没有说服那些怀疑论者，甚至他的老搭档温施也对起用环境条件如此恶劣的赫德岛作为实验场所应具备的智慧和花销表示担心。温施说：只有像蒙克这样有政治影响力的海洋学家才深信如此艰险的尝试。

但对于蒙克来说，赫德岛具有着非凡震慑力：它为他提供了作一次波及世界五大洋盆的引爆场所。理论上，这种引爆应该在巴西、非洲、新西兰、塔斯马尼亚、（澳）、珀斯（澳）、印度尼西亚、南极洲、夏威夷，甚至美国的两海岸都可以探测到。蒙克说：“我想这种做法会引人入胜的，原因是你身处北美大陆两海岸，却能够听到地球另一边的声音。”

如果1月份的实验被证明确实可行，那将在赫德岛安装一个永久声源。接着的下一步是把声源扩充到6个或6个以上来进行大规模层析X射线 · 摄像，以期获得对世界五大洋盆温度的更好认识。正是这种展望触动了那些怀疑论者，使得其中之一的戴维斯承认说：“探测中利用的声学技术本来便是令人感兴趣的。每当你用新技术去研究海洋，你总可以发现新的东西。而当你有了新仪器，你就会发现新的现象。”

[Science，1990年第248卷第495期］