人类与海洋的千年之约
大海对人类有着特殊的吸引力。从远古时代开始,我们的祖先就站在海边,望着那片无边无际的蓝色世界,心中充满了好奇和向往。他们想知道海的另一边有什么,想知道能不能到更远的地方去生活,想知道能不能找到更多的食物。这种对未知的渴望,就像一根无形的绳子,把人类和海洋紧紧连在了一起。
你有没有想过,海洋到底有多大?如果把地球表面全部铺开,你会发现蓝色占据了绝大部分——大约百分之七十一的地球表面都被海洋覆盖着。把地球想象成一个大大的人头,海洋就像是紧紧裹在它外面的一层蓝色皮肤,只是这层皮肤有时厚有时薄,颜色也各不相同。地球表面大约有五亿一千万平方公里,而海洋的面积就达到了三亿六千万平方公里左右,比我们所有陆地加起来还要大得多。
很久很久以前,大约在五百万年前,人类的祖先还住在非洲的森林里。那时候,他们可能从来没有见过大海,更不会想到自己的后代有一天会驾驶巨大的船只,在浪涛汹涌的大海上航行。那么,人类是什么时候开始和海洋打交道的呢?科学家们研究发现,最早的人类大约在十万年前开始沿着海岸线迁移。他们发现海边有很多好处:可以捉鱼吃,可以采集贝壳和海藻,还可以在海边找到适合做工具的石头。
想象一下,在那个遥远的年代,一群原始人站在海边,看着浪花一波一波地拍打着沙滩。他们的肚子饿了,可是森林里的水果不是每天都有,野兽也不是每天都能捉到。这时候,海浪送来了一个意想不到的礼物——几条被海浪冲上岸的鱼。原始人尝了尝,发现鱼很好吃!于是,他们开始尝试用树枝、石块来捕捉退潮时被困在浅水坑里的小鱼小虾。这可能是人类最早和海洋发生的关系——不是为了航行,而是为了填饱肚子。
你知道吗?我们的祖先其实很早就学会造船了。大约在六万年前,印度尼西亚的一些岛屿上就有人类活动的痕迹。那时候的人是怎么从一个岛到另一个岛的呢?答案就是——简易的木筏。考古学家发现了一些古老的证据,证明当时的人已经能够用木头和藤蔓绑成木筏,在岛屿之间划行了。这种木筏可能很简单,漂在海上看起来随时都会散架,但是在波涛中,它确实能够浮起来,把人带到想去的地方。
这个发现让科学家们非常惊讶。那时候的人是怎么知道把木头绑在一起就能浮起来的?也许他们看到过倒下的树木漂浮在河面上受到启发,也许他们看到过动物抱着木头过河得到了灵感。不管怎样,人类迈出了走向海洋的第一步,虽然这一步看起来很小,却为后来波澜壮阔的航海历史奠定了基础。
再后来,大约一万年前,农业开始出现了。人们学会了种植庄稼、驯养动物,不再需要到处迁移了。但是海洋并没有被遗忘。住在海边的人们发现,海洋不仅能提供食物,还能帮忙做事。比如,顺着海风航行可以省很多力气,比在地上走路快多了。于是,人们开始建造更大的船,开始尝试沿着海岸线航行更远的地方。
古埃及是一个很早就懂得利用海洋的文明。大约在五千年前,古埃及人就已经能够驾驶纸草船在尼罗河上航行了。尼罗河很长,从南到北流过整个埃及,最后流入地中海。埃及人发现,顺着尼罗河往北走是顺水,河水会带着他们往下游走;但是往南走就麻烦了,河水是从南往北流的,想要往上游就得费很大力气划船。
聪明的埃及人发现了一个秘密——风。他们注意到,在埃及这片土地上,夏天的时候风会从地中海那边吹来,一直吹到南方去;冬天的时候呢,风又会从南方吹向北方。这就是我们后面会详细讲到的季风现象。利用这个规律,埃及人就可以做到:夏天借着北风往南航行,冬天借着南风往北航行。往返一趟,不用费太大力气,全靠风的帮忙。
这种顺着风向航行的方法叫做“帆船航行”,是航海史上最重要的发明之一。在帆船出现之前,人们只能靠人力划船,效率很低,也很累。有了帆船,只要风往哪边吹,船就能往哪边走,省力多了。当然,帆船也有缺点——没有风的时候就麻烦了,船会像一片落叶一样漂在海上,动弹不得。所以早期的航海家们都非常重视对风向的研究,学会“看风行事”。
让我们把目光转向更东边的地方。印度次大陆的居民很早就开始航海了。考古学家在印度河流域发现了大约五千年前的港口遗址,证明当时的人已经能够建造相当规模的船只了。古印度人不仅在印度洋里航行,还和遥远的阿拉伯半岛、非洲东海岸建立了贸易联系。他们用香料、宝石、纺织品换回黄金、象牙和各种珍贵木材。海上贸易让印度商人变得富裕起来,也让印度文化传播到了更远的地方。
说到海洋贸易,我们不能不提中东地区的腓尼基人。腓尼基人住在今天黎巴嫩一带的地中海东岸,大约在三千年前,他们成了地中海最出色的水手和商人。腓尼基人建造的船又大又结实,能够在风浪中稳定航行;他们绘制的海图非常精确,记录了地中海里无数的岛屿、港口和暗礁。
腓尼基人还有一个本事——他们发明了一种简单的字母系统。这种字母系统后来传到了希腊人手里,希腊人又对它进行了改进,就变成了我们今天使用的字母表的前身。所以可以说,海洋不仅带来了贸易和财富,还带来了文字和知识的传播。腓尼基人驾驶着他们的商船,走遍了当时已知的世界,在北非、西班牙甚至英国都留下了足迹。传说他们还曾经绕着整个非洲大陆航行了一圈,比达·伽马早了将近两千年!
现在,让我们来认识一下我们的地球和海洋。要理解航海,首先得知道我们生活在一个什么样的世界上。你可能已经在学校学过,地球是一个球体,像一个超级大的篮球。这个“篮球”的直径大约是一万两千七百多公里,赤道周长大约是四万公里。如果我们坐高铁,以每小时三百公里的速度不停跑,也要跑一百三十多个小时才能绕地球一圈呢。
地球表面被海洋分成了几块大陆。最大的大陆是亚欧大陆,包括了我们中国、欧洲,还有非洲北部和南亚的大部分地区。然后是非洲大陆、南北美洲大陆、大洋洲大陆,还有南极洲大陆。这些大陆被海洋隔开,如果想要从一个大陆去另一个大陆,不坐船的话是根本不可能的。
海洋被大陆分成了几个部分,我们把它们叫做“大洋”。地球上一共有四个大洋,它们是:太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。太平洋是最大的,占了所有海洋面积的将近一半。它的名字叫“太平洋”,听起来好像很平静,但实际上太平洋上经常有可怕的台风和海啸,平均深度有四千多米,最深的地方叫做“马里亚纳海沟”,深度超过一万一千米,比喜马拉雅山还要高呢!
大西洋是第二大洋,它呈“S”形,从北到南贯穿整个地球。大西洋的名字很有意思,来自古希腊神话中的大力神阿特拉斯。大西洋两边分别是美洲大陆和欧洲、非洲大陆,哥伦布发现美洲就是从大西洋这边出发的。印度洋是第三大洋,主要在非洲和亚洲之间、南半球的大部分地区。北冰洋是最小的洋,在地球的最北端,常年结冰。电影《泰坦尼克号》里沉船的地方就在大西洋上,那里每年都有很多船只在航行。
我们来做一个有趣的比喻吧。如果把地球比作一个大大的人头模型,那么海洋就像是紧紧包裹在它外面的一层蓝色皮肤。这层皮肤有厚有薄——有的地方海底很深,有的地方海底很浅。蓝色皮肤的颜色也不完全一样:靠近陆地的浅海区颜色偏浅一些,是浅浅的蓝色或者蓝绿色;远离陆地的深海区颜色很深,是深蓝色甚至发黑的蓝。这是因为阳光照到浅海区时,海底的沙滩、石头甚至海藻都会把阳光反射回来,让海水看起来比较亮;而深海区太深了,阳光照不到底,全部被海水吸收了,所以看起来是黑漆漆的。
海水的颜色还会随着天气和时间变化。晴天的时候,阳光充足,海面波光粼粼的,看起来特别漂亮;阴天的时候,整个海面灰蒙蒙的,感觉有点压抑。下雨的时候,雨水落在海面上,会让海水变得更淡一些。如果是海啸或者大风浪来之前,海水的颜色还会变得很奇怪,有些有经验的老渔民能够通过观察海水的颜色来预测天气呢。
地球为什么会有海洋呢?这个问题听起来简单,其实涉及到很复杂的地球科学知识。大约四十五亿年前,地球刚刚形成的时候,表面温度非常高,到处都是滚烫的岩浆。随着时间推移,地球慢慢冷却下来,空气中的水蒸气也凝结成水滴落下来,下了不知道多少年,才形成了原始的海洋。这个过程大概持续了好几亿年。
原始的海洋形成之后,并不是一成不变的。海底的火山会喷发,大陆会漂移,气候会变化,所有这些都会影响海洋的大小和形状。几亿年前,现在的大陆其实是一整块,叫做“泛大陆”。后来,这块超级大陆慢慢裂开了,大西洋和印度洋就是在大约一亿八千万年前开始形成的。所以,海洋的形状和位置不是固定不变的,它们一直在缓慢地变化着,只不过这种变化太慢了,我们人类感觉不到而已。
说完了海洋的基本知识,我们再来说说海浪和海流。你一定见过海浪吧?站在海边,看着浪花一波一波地涌上来,又退回去,非常有节奏。这是因为海水受到风的吹拂,风把能量传递给海水,海水就开始上下波动,形成了波浪。就像你抖动一根绳子,绳子会形成波浪一样。
海浪的大小主要取决于风的大小和海面的大小。在小池塘里,就算风再大,也不会有太大的浪;但是在无边无际的大海上,风可以掀起几十米高的巨浪!海面上最可怕的浪叫做“海啸”,它不是因为风引起的,而是因为海底地震或者火山爆发引起的。当海底发生地震时,大量的海水被突然抬起或者下压,就会形成巨大的波浪。这种波浪在深海里可能只有几十厘米高,但是由于波长很长,能量巨大,当它冲到岸边时就会突然增高,变成几十米高的巨墙,摧毁一切阻挡它的东西。
说完海浪,我们来说说海流。海流是指海水在海洋中大规模的流动,有点像河流,但是是在海里。想象一下,一杯水里放一根细绳子,然后搅动水,绳子会跟着水流漂动。如果你站在海边的某个地方,发现海水总是从某个方向流过来或者流过去,这就是海流。
海流有两种:一种是风海流,就是风吹动海水形成的;另一种是密度流,是因为不同地方的海水温度、盐度不同,造成密度差异而形成的。我们重点说说风海流。地球上有几个固定的风带,比如赤道附近常年吹东风,信风带常年吹东北风或者东南风,副热带无风带空气流动很慢。再往北或者往南,还有西风带。这些固定的风吹在海面上,就会把海水推动起来,形成环形的海流。
有一个特别著名的海流叫做“墨西哥湾流”,也叫“湾流”。它从墨西哥湾出发,沿着美国东海岸一路向北,最后流到欧洲西海岸。这条海流携带了大量的热量,让欧洲的冬天比同纬度的其他地方暖和很多。比如英国伦敦和我国东北的哈尔滨几乎在同一个纬度上,但是伦敦的冬天很少下雪,而哈尔滨却冷得滴水成冰。这就是湾流的功劳——它把热带的海水带到了寒冷的北纬地区,给那里带来了温暖。
海流对航海的影响非常大。聪明的航海家很早就懂得利用海流来省力航行。比如,从中国去日本,如果顺着黑潮(日本暖流)航行,就会快很多、省力很多。返回的时候呢,可以利用相反方向的海流或者季风。如果不懂海流,硬顶着海流划船,那可就累死了。
接下来,让我们来认识一个对航海来说特别重要的现象——季风。季风这个词你可能听说过,但是它到底是什么意思呢?简单来说,季风就是随着季节改变方向的风。
我们先从最熟悉的例子说起。中国的季风主要分两种:夏季风和冬季风。夏天的时候,风从海洋吹向陆地,带来大量的雨水,这就是为什么夏天往往是我们的雨季。冬天的时候呢,风从陆地吹向海洋,空气干燥寒冷,这就是为什么冬天往往是旱季。
这种风向随季节变化的现象,就叫做季风。季风形成的原因很复杂,主要和陆地和海洋的温度差异有关。陆地比热小,升温快,降温也快;海洋比热大,升温慢,降温也慢。夏天,陆地比海洋热,陆地上的空气就会上升,海洋上的冷空气就会流向陆地补充,形成从海洋吹向陆地的风。冬天正好相反,陆地比海洋冷,陆地上的空气收缩下沉,陆地的高压空气就会流向海洋,形成从陆地吹向海洋的风。
季风对航海的影响太大了。在印度洋地区,季风尤其明显。每年夏天,印度洋上吹西南季风,这时候从阿拉伯海到印度西海岸的航行就特别顺利。古代的阿拉伯商人就专门利用这个规律:夏天借着西南风从阿拉伯海出发到印度,冬天再借着东北风从印度返回。往返一趟正好一年!
郑和下西洋也充分利用了季风规律。他的船队从中国出发,一般选择在冬季出发,因为这时候东亚地区吹东北季风,船队可以借着风从中国往南航行,经过东南亚,一直到达印度洋。第二年夏天返航的时候,正好赶上西南季风,可以从印度洋往东北方向航行,顺利回到中国。整个航程安排得井井有条,充分利用了大自然的力量。
季风虽然很有用,但是也很危险。每年夏天,印度、孟加拉国这些国家都要防范季风带来的暴雨和洪水。季风来得早或者来得晚都不好,来得太早会闹涝灾,太晚会闹旱灾。所以古代的农民都非常关注季风到来的时间,希望它能准时到来。在印度的一些地方,人们甚至会举行仪式,祈求季风按时到来。
说到季风,就不能不说信风。信风是另一种很有规律的风带,主要分布在赤道附近和南北回归线之间。在北半球,信风主要是东北风;在南半球,主要是东南风。信风的方向一年四季都比较稳定,不像季风那样随季节改变方向。
信风是怎么形成的呢?这和赤道地区的特殊情况有关。赤道地区阳光直射,地面接收的热量最多,空气受热上升形成低压带。高空的空气向两极方向流动,在地转偏向力的作用下,逐渐偏转成西风。在赤道附近,近地面的空气就会从副热带高压带向赤道低压带流动,形成信风。
信风对航海也有很大帮助。在帆船时代,哥伦布就是利用信风从西班牙出发,横渡大西洋到达美洲的。出发的时候,他顺着东北信风向西航行;返回的时候,他利用的是亚速尔高压带和北大西洋之间的西风。麦哲伦环球航行的时候,在太平洋地区也是利用信风航行的。可以说,不懂信风,就不可能有地理大发现时代的那些壮举。
说了这么多关于海浪、海流、季风的知识,可能有点复杂了。让我们来做一个简单的总结,看看它们对航海到底有什么影响。
首先,风是最重要的动力来源。没有风,帆船就动不了。所以航海家必须学会观察风向、了解风的规律。古代的水手们虽然没有天气预报,但是通过长期观察,他们积累了丰富的经验,知道什么季节吹什么风、什么地区有什么风。
其次,海流可以帮助航行,也可以阻碍航行。顺着海流航行可以省力加速,逆着海流航行则会很吃力。聪明的船长会提前规划航线,尽量避开逆流、利用顺流。
第三,季风是最有规律的季节性风向变化。掌握季风的规律,就能合理安排航行时间。什么时候出发、什么时候返航,都有讲究。
第四,海浪的大小关系到航行的安全和舒适。风大浪大的时候,小船会非常颠簸,甚至有翻船的危险。所以航海家必须学会判断天气,选择风浪较小的时机出海。
最后,还有一个对航海影响很大的因素——潮汐。潮汐就是海水的涨落。你可能注意到过,海水有时高有时低。高的叫做“高潮”,低的叫做“低潮”。涨潮和退潮一天有两次,周期大约是十二小时二十五分钟。
潮汐是怎么形成的呢?原来,这是因为太阳和月亮对地球的引力。月亮离地球比较近,所以它对地球的引力影响更大。当月亮在地球某一侧的上空时,那边的海水就会被月亮的引力“拉”起来,形成涨潮;同时,地球的另一侧也会形成涨潮,因为月亮的引力对那边也有影响,只不过是间接的。太阳也会引起潮汐,只不过它的影响比月亮小一些。
潮汐对航海有什么影响呢?主要是和进出港口有关。很多港口的水深不够,大船要等到涨潮的时候才能进港,否则就会搁浅。古代的港口城市都建在有天然深水的地方,或者人工开挖了航道,方便大船进出。
好,现在我们来聊聊一个有趣的话题:如果你是一名船长,你会把船开向哪里?
这个问题没有标准答案,因为不同的船长有不同的目的地、不同的任务。但是,作为一名船长,你需要考虑很多因素:风向对不对?海流顺不顺?天气怎么样?船上的补给够不够?目的地有什么危险?……
让我们来做一个假设。你是一名船长,从中国的某个港口出发。你有以下几种选择:
第一种,往北开,去日本和朝鲜。距离比较近,海上航行大约几天就能到。沿途有岛屿可以停靠补充物资,而且可以顺着黑潮航行,比较省力。但是北方海域冬天会有大风浪,要选择合适的季节出发。
第二种,往南开,去东南亚。这是最常见的航线,因为东南亚和中国很早就有了贸易往来。从福建、广东出发,顺风的话十几天就能到达。这一路上岛屿众多,随时可以停靠补给,相对安全。郑和下西洋的第一站就是东南亚。
第三种,往西开,去印度洋。这需要穿过东南亚,进入印度洋。距离很远,需要好几个月的时间。但是回报也很丰厚——印度和阿拉伯地区有很多中国没有的特产,比如香料、宝石、药材等,利润非常高。
第四种,往东开,去美洲。这在古代是不可能的,因为没有合适的风和航线。但是现在,从中国到美洲西海岸,走太平洋航线是最快的。不过在古代,太平洋是航海家的噩梦——它太大了,在帆船时代几乎没有船能带够足够的补给穿越它。
你看,作为船长,选择目的地可不是随便选的。要考虑的因素很多:距离远近、航行时间长短、危险程度、利润高低、季节合适与否……一名优秀的船长必须综合考虑所有这些因素,做出最好的决定。
说到船长,让我们来认识一下古代中国著名的航海家郑和。郑和本姓马,小名三保,出生在今天的云南省昆明市。他的祖先是来自中亚的贵族,后来迁居到云南。郑和信奉伊斯兰教,也信佛教。他的父亲和祖父都曾经去麦加朝圣过,那时候叫做“哈吉”,是穆斯林非常重要的荣誉。
郑和小时候很不幸,在一场战争中被人抓走了,后来被送到燕王朱棣的府里当了一名小太监。朱棣后来当了皇帝,就是明成祖永乐帝。永乐帝决定派船队出海宣扬国威,郑和因为聪明能干、见多识广,被选中担任船队的总指挥。
郑和前后七次下西洋,最远到达了非洲东海岸。他的船队规模非常庞大,一次出动的船只常常超过两百艘,随行人员超过两万七千人。最大的船叫做“宝船”,据记载长达四十四丈、宽十八丈,比一个足球场还要长!郑和每到一处,都会和当地人友好交往,进行贸易,带去了中国的丝绸、瓷器,带回了各国的特产和文化。
郑和的船队是怎么导航的呢?主要有几种方法。第一种是天文导航,就是通过观察太阳、北极星等天体来判断方向。第二种是地文导航,就是通过观察海岸线、岛屿、礁石等地标来确认位置。第三种是使用海图和罗盘。中国很早就发明了指南针,后来又发展出了专门用于航海的水浮式指南针。罗盘上刻有方向度数,可以帮助水手精确判断航向。
郑和的船队还配备了专业的测量人员,负责测量水深、绘制海图。他们每到一处,都会详细记录当地的水文情况、港口位置、暗礁分布等信息。这些信息对于后续的航行非常宝贵。
不过,郑和下西洋并没有持续下去。大约在郑和晚年,明朝政府开始变得保守,不再愿意花大价钱支持远航。郑和的船队解散了,航海图也失传了。中国的航海事业就此衰落,而欧洲人却开始崛起,开启了地理大发现的时代。
让我们把视线转向欧洲。十五世纪末期,葡萄牙人达·伽马开辟了从欧洲绕非洲到印度的新航线。西班牙人哥伦布则往西走,意外地发现了美洲。这两件事开启了欧洲大航海时代的序幕。
哥伦布是意大利热那亚人,从小就喜欢航海。他读过很多关于地球的书,知道地球是圆的,所以认为往西走也能到达东方。他把这个想法告诉了葡萄牙国王,葡萄牙人经过研究认为不可行。哥伦布又去找英国、法国、意大利的国王融资,都被拒绝了。最后他找到了西班牙国王费迪南德和王后伊莎贝拉,请求他们资助。伊莎贝拉王后被他的热情打动了,决定资助他。
一四九二年八月三日,哥伦布带着三艘船从西班牙出发了。他的船队很小,最大的“圣玛利亚号”只有二十多米长,比郑和的宝船小多了。九月,他们到达了大西洋上的加那利群岛,然后就开始了横渡大西洋的艰难旅程。
在大西洋上航行了一个多月,他们还是没有看到陆地的影子。水手们开始恐慌了,有人甚至想叛变,掉头回去。哥伦布顶住了压力,他根据一些迹象判断,陆地就在前面不远处。十月十二日凌晨,一名水手终于看到了陆地的影子!他们上陆的地方是一个小岛,哥伦布把它命名为“圣萨尔瓦多”,意思是