“SOS”呼救信号
第十三章 向海洋灾害宣战
1.捍海堰范公堤
人类为了生存和发展，在同海洋灾害的斗争过程中积累了大量的知识和经验，建造了许多宏伟的设施，其中有些设施直到今天还在不断发挥作用。其中，筑堤防潮是沿海群众千百年来防御潮灾的最有效手段之一。特别是平原地区，如果缺少堤防守护，潮水上涨可一泻千里，其危害不堪设想。在过去，人们在沿海平原滩地上建有不少堤坝。在众多堤坝中，最负盛名的莫过于范公堤了。
范公堤，是指北宋时期范仲淹率领百姓修筑的捍海堤。它位于江苏沿海，地处长江口以北，俗称苏北堤。北起阜宁，南至启东的吕四，全长500多千米。远在唐代(公元766年)，当时的黜陟使李承受朝廷派遣巡视苏北时，发现沿海一带的风暴潮严重威胁着盐场和农田，便令地方官员动员民众，修筑了由阜宁至盐城的防潮堤，挡住潮水内灌，保证了盐场和农田的丰收，故誉此堤为“常丰堰”。此堤至五代又延至东台以南。后经数百年潮涌浪激，平日又不注意维修，到了北宋初年，常丰堰早已名存实亡，失去了防潮能力。这时范仲淹受命为西溪(台东台县城西)盐官，正值秋潮鼎盛时期，潮水为患肆虐，百姓流离失所，盐田荒芜，民不聊生。范仲淹巡视灾区，耳闻目睹百姓的惨状，毅然上书朝廷并获准修建海堤，经过三年的艰辛，终于在1023年建成了百千米长的海堤。雄伟的堤身犹如一道海上长城屹立于滨海，抵挡住狂泻潮水的涌进，百姓誉之为“捍海堰”。海堤建成后，随即产生了效果，当年秋收丰盛，3000户流民定居下来，渔盐各业复苏兴旺，后人为表彰范仲淹修堤的功勋，将捍海堰更名为“范公堤”，一直延续至今，成为千古佳话。
范公堤
当初建成的捍海堰，大致位于盐城至东台一线。这道约百千米长的海堤，高约5米，底宽10米，面宽约3米，为夯实的土堤。在河流穿堤人海处则用砖石加以围衬，并在堤内插柳植草，以固堤防。施工技术完善，有些措施至今仍在沿用。如插柳植草，既能保护堤防，又可美化环境。明代诗人曾以“参差万柳障遥天，翠拂芳堤捍海边”的诗句加以赞颂。
范公堤的作用为历代廉正官吏所共识，都纷纷作为任期内的一项保民安邦之举而加以修缮，使得范公堤得以维护和扩充，逐渐向南北延长。突出的有狄遵于庆历年间(公元1041～1049年)在通州境内修建的“狄堤”，张子正和魏钦在淳熙年问(公元1174～1190年)修建的“桑予河堰”和“泰州月堰”。到南宋时，海堤已北抵阜宁，南达吕四，连成一线。在历代修建的海堤中，以范仲淹建成的海堤最为壮观，真正体现了他自己标立的“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的座右铭。后人为怀念范仲淹的为人，就把整个苏北沿海大堤统称为范公堤。
后来，历经元、明、清、民国时期，又多次维修范公堤，都未超过原先的规模。直到新中国成立后，沿岸人民，特别是启东县群众，在老石堤挡浪墙的基础上，不断加固、扩建范公堤，先后投资近2亿元，用了300万吨石料和大量土方，筑成了30多千米长的混凝土标准堤。近十几年来，随着改革开放和经济发展的需要，一座现代化的高大的防潮海堤，出现在与范公堤相平行的海岸线内侧，在防潮保地方面正发挥着巨大的经济和社会效益。
据不完全统计，我国其他沿海地段为防御风暴潮的侵袭，已筑起海堤1.2万多千米，其中标准海堤长度已达3000多千米。1992年我国沿海发生的近百年罕见的一次特大潮灾中，福建省200多千米达标海堤无一决口，保护了4万多公顷农田和120万人民群众生命财产的安全。浙江沿海的堤坝，在这次特大潮灾面前也显示了其防潮作用，凡是形成闭合区的标准海堤，堤内人民生命财产均安然无恙，如温州市管辖的标准海堤就较好地抗御了这次特大潮灾。
2.最大的防潮闸
世界上各大入海河口区，均不同程度地受到风暴潮的侵袭，特别是一些地势低洼的河口区更易遭受灾害。同时，河口区又是各个国家的重要通道，为了充分利用这一地理优势，又避免风暴潮的危害，不少国家相继建设了众多的防潮闸，其中最突出的，要数荷兰新建的一座防潮闸。
荷兰位于西欧，濒临北海，全境地势低洼，河流纵横，渠道交错，堤坝密布。全国面积近5万平方千米，其中有一半位于海拔1米以下。长期以来，荷兰人民与海潮、水患斗争，依靠修筑堤坝，保护人民的生命财产安全和国家的发展，如果没有这些防潮堤坝，当大海潮来临时，“半壁江山”将没入水下。
荷兰沿海低洼之处，河流众多，水势汹涌，加上这一带潮差较大，极易发生风暴潮灾害。为避免遭受灾害，荷兰政府修筑了众多的防护设施。近年来，修建在荷兰西南部韦斯特思尔德的新水道口上的一座宏伟的防潮工程，最引世人瞩目。这座防潮工程是迄今为止世界上最大的防潮闸工程。由于河道口处地势低，河道多，上游水量丰富，在汛期常受风暴潮灾害之苦。在20世纪80年代初期，经过论证后认为，在这里建设一座开关式移动性防潮闸门是可行的。在这项工程中，设计了两扇巨大的防潮闸大门，平时把这两扇大门存放在船坞里，让河水从闸口通畅流过，以利通航和排水。当风暴潮来临时，利用计算机控制电力机械启动大门，关闭河道达到防潮的目的。
防潮闸大门是这项工程的关键部位。大门为两扇，宽约360米，采用可升降的船体式，船体高22米，长210米，分成许多个舱室，犹如集装箱一样，其中一个舱室为电机房，用来安装电力和水力装置，其大门的舱室利用进水多少来控制船体的浮沉。每扇重36000吨。为了能承受这样巨大的重量，而又能让它灵活转动，特别铸造了直径10米、重680吨的钢球，作为它的支点圆心。把钢球固定在重5.2吨的三角形水泥地基上，它的承受力可达7万吨。
防潮闸大门的运行程序全部用计算机系统操纵。风暴潮一旦来临，水位超过阿姆斯特丹常年平均海平面3.2米时，先将水放进船坞里，让防潮闸大门浮起，然后打开船坞门，用机车把防潮闸大门移到水道中央。这时，开启它的各个舱室，放水进舱，让其下河至离河底1米处，利用下边空隙处涌出的急流，把河床上的泥沙，冲刷干净，再把防潮闸大门平稳地落到底部，两扇大闸门很严密地将宽360米的河道关闭。待风暴潮过后，先将防潮闸大门各舱内的水排出，使其上浮，用机车拖回船坞内放好，再排干船坞内的积水，待下次再用。
这项防潮闸大门工程，是考虑了十年一遇的风暴潮情况设计的。为保证防潮闸大门的正常运行，每年都要演习一次。这项工程总投资达9亿美元。它的建成使河口区的百万居民免受风暴潮灾害之苦。
3.古今防波堤
海浪对海岸的冲击力可达到每平方米几十吨。如此巨大的压力，足以摧毁堤岸、码头和其他建筑设施。很久以来，人们通过实践发现，护卫海岸、港口及码头唯一有效的手段，就是建造防波堤。
早期的防波堤，只是把大小不等的石块在垂直于海浪的来向上码放成一条松散的石堤。在石块之间也没有很好地黏连，这样的防波堤，经过一次大的海浪就可能冲垮。后来，人们对这种松散的防波堤进行了改造，有的在堤的外侧堆放一些形状不一的异形块体，起到了较好的消波作用。由于这些块体的形状不同，作用也不一样。目前，这类异形块体已有几百种之多，研制这类块体几乎成为一种专门的行业。有的用石块把堤身砌成斜坡状，大大地增加了堤的强度，只是工程费用较大，于是在此基础上又改用直墙。最初的直墙，是将预先制好的水泥块用浮吊在海边垒建而成。限于浮吊的起吊力，水泥块不能做得太大，这又影响了建设的速度和质量。
沉箱式防波堤的问世，为防波堤的建没开创了一条新的路子。沉箱是用钢板预先做好的空壳体，目前这种沉箱空壳每个可达数千吨，长宽高可达几十米。许多个沉箱连接起来，犹如一条巨大的长龙。沉箱预先在船坞内做好，船坞放水后，沉箱靠自身浮力自动浮起，然后用拖轮把沉箱拖至现场，按预定位置放好，再向沉箱内灌水并抛入石块，让其下沉摆正，一节节沉箱就构成了直墙式防波堤。沉箱式防波堤两侧平直，可兼作码头，大大提高了利用率。
沉箱式防波堤
在众多的防波堤中，引人瞩目的是新近兴起的空气防波堤。它的消浪原理很简单，主要是利用压缩空气在海水中形成一道几米厚的“气泡墙”，这些大大小小的气泡与水混合起来，形成一条特殊的水带。这条水带很轻，又特别活跃，好像是海水里的一道“深沟”，海浪一进入沟内，随即被周围的气泡溶化掉了。这种防波堤的建造也较简单，把一条多孔管固定在水中或安置在海底，利用压缩机将空气压人管内，空气从小孔喷出后立刻在水中上浮，一连串上升的气泡构成一个围幕，同时扰动起近旁水体的上升。当上升的水体到达水面时，即形成方向相反的两支水平流，分别向两旁流去，周而复始地在管道两侧构成两个封闭的环流。海浪到达这里，首先与迎而的水平流相遇，一部分海浪即被破碎，余下的海浪继续进入垂直上升区，不断遭到破碎，从而起到消波的作用。
空气防波堤的兴建、维修和拆迁都比较方便，特别适合于在水深大和地质条件复杂的港湾建设，也可运用于海上施工围堰、打捞救生、石油开采、养殖场以及军事上的应用等等。目前，建造空气防波堤的最大难点是压缩机的动力问题。由于空气防波堤的用电量很不稳定，电力的用量是随海浪大小而定的，电厂供电或自行发电都会遇到高峰电力不足，低峰电力过剩的问题。因此，设计者们又产生一个新的设想:在距离海岸不远的海面上安装一排浮简，空气压缩机放在浮筒里，它的活塞与浮筒锚链相连，当浮筒随着浪头下降时，活塞就把空气吸进压缩机里;在浮筒随浪头上升时，活塞就把空气压进水下管道，这种浮筒式的空气压缩机，能随海浪的大小自动供给防波堤足够的空气，起到以浪制浪的作用。
4.灯塔照亮海上路
雾天和夜晚在近岸航行的船只，要依靠灯塔的指引才能安全航行。千百年来，航海者就是在灯塔的指引下，战胜了无数次海上灾难。
对灯塔的要求是灯光要亮、高度要高，同时灯塔还要建在地形最复杂，最险要的地点。这些特殊的要求，使建造灯塔的工程变得复杂化了。
为解决灯塔的光亮问题，人们经过了漫长的探索。最早可追溯到公元前208年，古埃及人在亚历山大港外的法罗斯岛上建成了一座高110米的大型灯塔。灯塔顶端有一个可供燃烧木柴的火盆，火盆四周采用磨成镜面的花岗石来折射光焰，以增大视距。这座显示古代埃及人聪明才智的灯塔建筑，于14世纪中叶被一次大地震所摧毁。但是，法罗斯的美名却流传至今，并以其雄伟壮观被世人列为古代世界七大奇迹之一。1996年底，英国《星期日泰晤士报》报道，一些水下考古学家已发现了古埃及亚历山大港内法罗斯灯塔的残迹，这显示不久的将来法岁斯灯塔将重见天日。
灯塔
在石油发现前的漫长年代，灯塔一直是用木柴、蜡烛等的燃烧作为光源。这种灯塔亮度小，再加上燃烧时的烟雾影响，亮度就更小了，并且还容易引发火灾，使灯塔毁于一旦。直到1784年，瑞士的阿风德发明了无烟油灯，基本解决了烟雾影响光亮的问题。1791年，法国的陶雷尔将抛物面反射镜应用到灯塔上。1823年，法国的福雷西纳尔设计出一种光学透镜灯塔。1858年，著名科学家法拉第完成了世界上第一座电力灯塔，从而结束了漫长的明火光源灯塔的历史。
20世纪初，瑞典的达林研究成功以压缩乙炔气体作为光源的灯塔，并设计出用于控制灯塔光源开关的太阳阀，使灯塔能随太阳升落而开关。这项具有开创性的发明，把灯塔管理的自动化与太阳能的利用完美地融为一体。1906年，他又主持设计了世界上第一座气体闪光灯塔，他为此于1912年荣获了诺贝尔物理奖。瑞典政府为纪念达林一生为灯塔事业所作出的贡献，把1967年建成的一座现代化大灯塔命名为达林灯塔。
随着科学技术的发展，如今灯塔光源的亮度越来越大。位于法国西北沿海的克雷阿克灯塔的亮度已达到5亿烛光，即使在浓雾中，也能在30海里外看到灯塔的光芒，是全球最亮的灯塔。在改造光源和提高亮度的同时，现代灯塔还相应配备雾号、无线电指向标、自动浮标、雷达等助航设备，为抗御海洋灾害，保障安全航行作出了更多的贡献。
灯塔的高低直接影响到视距，不少设汁师为追求灯塔的高度而努力。早期的灯塔都是建筑在坚实的岛礁或陆地上，直到1584年，法国的福克斯首次设计了一座水上灯塔，它位于法国的加龙河口，经历了27年的艰难施工，终于在1611年建成。1885年，德国在维泽河口第一次用沉箱法在松软地基上也建起了一座水上灯塔。其后，在许多著名港口、航道上相继建立起众多的水上灯塔，从而把灯塔的视距大大地向海中推进。
我国是一个古老的航海大国，至今沿海的众多灯塔都有着一段与海上灾害奋斗的历史。国内最早的近代灯塔，要数位于台湾省的鹅鸾鼻灯塔。它建于1882年，塔高18米，灯光射程20海里，是当时远东最大的海上灯塔。1899年建于广东省的硇洲灯塔，塔高23米，塔顶装有由163条弧形水晶三棱镜组成的直径2米的凸镜反射灯，灯光射程达26海里，是世界上现存的两座大型水晶磨镜灯塔中的一座。
鹅鸾鼻灯塔
新中国成立后，我国第一座自行设计建造的灯塔，是1972年竣工的大沽灯塔，塔高56米，顶层装有600毫米直径的透镜，灯光射程为17海里。全国最大的灯塔为1995年建成的海南省木栏头灯塔，塔高70米，灯光射程为28海里。
6.神奇的“雾牛”
青岛是一个多雾的城市。每年3～7月，漾漾的海雾不时从海上飘荡而来。1976年4月，青岛胶州湾内连续4天浓雾，造成3艘货轮在同一块礁石上触礁搁浅。每当海雾来临时，给繁华都市人们的生活和生产带来诸多不便;特别是海上航行的船只，遇上这种多雾天气，更给海员们增添无限的烦恼和忧虑。可是，就在这天空异常混沌的时候，一阵阵粗犷低沉的“哞哞”的老牛吼声，会不断地从海上传来。这种声音的不断出现，给周围沉寂的氛围增添了一点令人兴奋的色彩。这声音对那些正在茫茫雾海中航行的海员们来说，就像亲人们报平安的呼唤声。
这种“眸眸”的老牛吼声，对青岛居民来说并不陌生。可是，很多居民到如今也不清楚这究竟是一种什么声音，只是大家传说着这是一头不知疲倦的“老牛”，在怀念它的同伴时发出的吼叫声。因而大家不约而同地称呼这头老牛为“雾牛”。
青岛居民已听惯了“雾牛”低沉的吼声。在雾天如听不到那熟悉的“哞哞”声，反而使人们觉得不安，担心“雾牛”是否遭遇不测，由此关于“雾牛”的传说也就越来越多，有的还异常神奇。其中流传最广的是: 在19世纪末，德国殖民者占领青岛期间，派了很多传教士到青岛来传教。众多传教士在回国时，每人都携带了很多古玩珍宝。有一天，在装船过程中，突遇浓浓大雾袭来，天昏地暗，伸手不见五指。这时一对准备运走的铜牛趁机逃跑，它们跳入海中后，其中一头因过不惯海底的寂寞生活，又重新回到岸上;只剩下孤独的一头，仍长期隐居海底，只有每当海上起雾时就钻出水面，“哞哞”叫唤岸上的同伴。这个传说有声有色，很能吸引初到青岛观光的游客。特别是雾天，人们只闻其声，不见其影，更增添了几分神秘。
事实上，“雾牛”只是一种普通的导航设备。用于导航的发声设备很多，有雾笛、雾钟、雾哨等等。在海面出现雾、雪、暴风雨或阴霆等恶劣天气时，海上能见度低于2海里时，灯光信号已失去作用，这时，常用声响进行导航，“雾牛”就是声响导航设备中的一种。
雾笛
“雾牛”是20世纪初德国占领青岛后修建的。它是一种电雾笛，其工作原理与蒸汽火车头上的汽笛是一样的。1954年，我国有关部门又在胶州湾团岛灯塔上装上了电雾笛。它是一个大功率的电喇叭，装在灯塔顶部，面对航道。每当海雾来临时，人工启动开关，电雾笛便每半分钟鸣发4次响声，周而复始，连续不断，直至能见度大于2海里时才关闭。雾笛安装在青岛市区的西南角，响声可传播5海里，足以使胶州湾和市区都能听到。
7.“SOS”呼救信号
长期以来，人们在海上遇到危险，就使用“SOS”呼救信号，许多遇险者因此而获救。
“SOS”是1906年由29个国家在德国柏林举行的第一次国际无线电会议上，确定的海上遇险呼救信号。因为“SOS”在莫尔斯无线电报中的信号，是“三点、三划、三点”，即由“…——…”组成，其特征非常突出，既有利于抗干扰，又容易引起电台守听员的注意。关于“SOS”的含意，后人杜撰了很多说法，其中一种流传较广的是取英语中“援救我们的船”(save our ship) 3个单词的字头，这种说法的确是言简意赅。
美国人莫尔斯是无线电报的发明者。他在1837年制作出世界上第一台电磁式电报机，并编制了莫尔斯电码，直到1899年才正式在航海活动中普遍使用。最早运用“SOS”呼救信号取得救险成功的船只，是1909年1月刚装上无线电报系统的美国“共和”号轮船。它满载货物和800名移民，在离美国东海岸不远处与意大利轮船“佛罗里达”号相撞，船上及时发出“SOS”信号，半小时内，在邻近水域的“波罗的海”号轮船首先赶到事故现场，抢救了两条船上的全部人员共1700多人，一时传为轰动全球的佳话。从此，“SOS”信号名声大振。100年来，船舶救险事业的功绩，使得数以万计的遇难船只和数以百万计的落难者得以安全脱险，这应归功于无线电通讯的问世，归功于“SOS”运作系统的成功。
海上遇险呼救信号SOS成为国际救援信号
第二次世界大战后，世界航运事业得到了飞速发展，船舶数量成倍增长，船舶提速到30节以上，几十万吨的巨型船舶，纷纷加入航海队伍，航道上的危险性也越加突出，频频出现了很多影响安全航行的新问题。其中一个比较突出的问题，是原有的海上遇险安全通信系统已不能完全适应现代航海的需要。主要表现在求救信号发送的距离短，只能求救于100～150海里范围内的船舶和岸站;求救信号由人工发送，速度慢，易发生漏听、错记等差错。1979年，国际海事组织提出建立新的全球海上遇险安全系统。
这个系统采用卫星、计算机和数字通信技术，遇险船只在任何时间和地点都可以及时发出求救信号，大大提高了求救信号发送的实时性和准确性。
目前，该系统使用两种卫星系统:一种是国际海事卫星系统，它可以定时向海上航行船舶发布天气警告，以及其他紧急的海上情报，并可向船舶提供电话、电传及传真等通信手段;另一种是低级轨搜救卫星系统，它接收并转发紧急无线电示位标发出的遇险报警信息，可为遇险船舶定位。如船舶发生爆炸或沉没时，遇难船只可通过它自动报警，为营救船指示方位。即使遇难船沉没后，示位标也能自动漂浮在水面上，自动启动发射装置，向卫星发送遇险信息。
这个新系统定名为全球海上遇险安全系统，英文缩写为GMDSS，已于1999年2月1日起，正式取代“SOS”呼救信号系统。
8.海洋卫星遥天巡海
21世纪是海洋世纪，海洋的开发和可持续利用是解决当今全球资源短缺、人口膨胀、环境恶化的主要出路之一。作为海洋探测的高科技手段，世界各主要国家都非常重视卫星海洋遥感应用，美国、欧洲和俄罗斯等已经取得了令人瞩目的成就，并保持着海洋领域的优势地位。
我国现已发射了两颗海洋卫星，并计划逐步实现立体海洋监测网，为提高海洋灾害预报的准确性和时效性，为海洋资源合理开发利用、海洋环境保护和国防建设需要等提供服务。现已发射的海洋—1号A卫星以可见光、红外探测水色水温为主，重点满足赤潮、溢油、渔场、海冰和海温的监测和预测预报需求。海洋一号B卫星主要用于海洋资源调查和海洋带环境监测。
海洋卫星
随着国家海洋事业和航天事业的快速发展，海洋卫星将在我国海洋资源开发与管理、海洋环境监测与保护、海洋灾害监测与预报、海洋科学研究及国际与地区合作等方面发挥出更大的作用。
9.全球联手，防御海灾
在科学不发达的时代，人们对海洋灾害的认识，往往披上了一层神秘的色彩，在灾害面前无能为力。随着社会的进步，人们在长期实践中变得聪明起来了，学会了对付海洋灾害的办法。例如，我国远在4000年前，就开始在沿海兴建海塘以防潮灾，其后又由土塘改为石塘，直到现代的混凝土重力坝。这些设施无论在过去还是现在，都是防止潮灾的有效的措施之一。
防御海洋灾害，首先要了解和掌握海洋灾害的脾性和特点，因而随时随地观测与监视海洋灾害就显得非常必要，只有这样才能及时提供海洋灾害的信息，使制作海洋灾害的预报成为可能，人们预先知道了灾害未来的发展情况，就可以采取对付的办法。这项工作称为海洋监测网络。海洋监测网络依据它的覆盖面的大小，可分成全球性、区域性以及国家、地区性多种。目前，世界上一些主要海洋国家对海洋监测网络的建设十分重视，已形成从高空到海面直到海底的立体监测体系，并在防灾工作中发挥了积极作用。
其次是加强海洋灾害预警系统的建设。海洋预警系统是海洋防灾的前哨，能否提供准确及时的预警，关系到防灾效果的好坏。多年来，很多国家都致力于海洋预警系统的建设。我国在20世纪70年代初期已组建了这个系统，目前正在加强多级互补预警系统的建设。
第三是加强海洋灾害综合防治体系的建设。海洋灾害造成的损失具有广泛的社会性，一次大的灾害可以影响到沿海几个省市，关系到几十万甚至上百万人的安危。这个体系必须是综合性的，它要由政府部门牵头组织协调，充分发挥综合防治体系的权威性和有效性。
第四是加强防灾减灾的科学研究。采用最新科技手段，强化海洋监测和预警系统能力的建设;研究改进现有预报方法，提高预警的准确率和时效性;利用先进技术，人工控制某些海洋灾害的产生和发展等等。
第五是加强国际间的防灾合作体系。近半个世纪以来，在有关国际组织的协调下，全球性的海洋防灾工作体系由小到大，得到不断地发展，并在实际工作中发挥了越来越大的作用。
通过上述各项措施的实施，我们相信，海洋灾害是可以防范和减低的。我们也相信，随着科学技术的进步，人类同海洋灾害的斗争将会取得更大的成绩。