作者：代兵
出版社：安徽人民出版社
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海上探险试读：
前言
茫茫宇宙，浩浩人海，真是无奇不有，怪事迭起，许许多多的难解之谜和科技神奇奥妙无穷，神秘莫测，使我们对自己的生存环境捉摸不透。
人类社会和自然世界是那么丰富多彩，使我们对于那许许多多的难解之谜和科学现象，不得不密切关注和发出疑问。人们总是不断地去认识它，勇敢地去探索它。虽然今天科学技术日新月异，达到了很高程度，但对于许多谜团还是难以圆满解答。人们都希望发现天机，破解人类的谜团。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗，一个个谜团不断解开，推进了科学技术的大发展，但又发现了许多新的奇怪事物和难解之谜，又不得不向新的问题发起挑战。科学技术不断发展，人类探索永无止境，解决旧问题，探索新领域，这就是人类一步一步发展的足迹。
为了激励广大读者认识和探索世界的未解之谜，普及科学知识，我们编辑了“青少年科学博物馆丛书”丛书，包括《海底世界》、《海洋奥秘》、《星球追踪》、《海上探险》、《太空奇观》、《地球探秘》、《自然密码》、《生物天地》、《异类群落》、《天文之窗》。
本套书全面而系统地介绍了当今世界各种各样的难解之谜和科学技术，集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科普性于一体，深入浅出，生动可读，通俗易懂，目的是使广大读者在兴味盎然地领略世界难解之谜和科学技术的同时，能够加深思考，启迪智慧，开阔视野，增加知识，能够正确了解和认识这个世界，激发求知的欲望和探索的精神，激起热爱科学和追求科学的热情，不断掌握开启人类世界的金钥匙，不断推动人类社会向前发展，使我们真正成为人类社会的主人。
海洋是怎样形成的
大海是什么时候诞生的，又是怎样诞生的呢？
有的专家认为，地球是从它的母亲——太阳的怀抱里脱胎而出的。当地球刚从炽热的太阳中分离出来开始独立生活的时候，还是一团熔融状态的岩浆火球，它一边不停地自转，一边又绕着太阳公转。后来，由于热量的散失，它逐渐冷却下来。它的表面冷却得快，首先形成一层硬壳、它的内部也要冷却和收缩，结果，在地壳的下面便出现空隙。这种状态当然不能长久，在重力作用下，地壳便大规模下陷。它们相互挤压，形成褶皱，出现许多裂缝。岩浆从裂缝中涌出，引起火山爆发和地震。从地球深处迸出的熔岩，在地壳上缓缓流动，铺满了地壳，也把地壳上原有的许多裂缝填满。渐渐地，这层迸出的熔岩也冷却了，地壳也因此变厚起来。那些高耸的部分就成为陆地，那些低陷的部分就成为海洋。
还有一部分学者认为，地球在形成过程中，将自己的一部分甩了出去，形成自己的一个女儿、太阳的“孙女”——月亮。
所有这一切都发生在20亿年以前。
月亮被甩出以后，地壳上留下了一个大窟窿，这就是现在的太平洋。月亮诞生时，地球所经历的震动极其强烈，强烈的震动必然会使尚未完全凝固的地壳的其余部分张裂开来，出现巨大的裂隙，于是，大西洋和印度洋也形成了。
严格说来，这还只是一些干涸的海洋，里面并没有水。随着地球的不断冷却和凝固，一部分水便从岩石中压榨出来，但这时地表的温度仍然很高。从岩石中压榨出来的水很快变成蒸汽，充溢于地球周围的大气中。水蒸气越来越多，终于达到饱和的程度。随着地球的进一步冷却，饱和的水蒸气便开始凝结成水滴，水滴越积越大，越变越重，在重力作用下，它们降落下来，地球便开始下了一场滂沱大雨。
这是地球上第一场雨，也是一场极不平常的雨。它没有止息地下了几千年、几万年，甚至几百万年，而原先干涸的海洋这时也就成为名副其实的汪洋大海了。
另有一种学说认为地球是一团冷凝的固态物质。
当早期的地球大致上达到了现在的质量时，必然会以更大的引力吸引周围的固态物质，使其以极高的速度与地球相撞——如此剧烈的碰撞，必然会产生极高的温度，足以使碰撞物体本身和地球表面碰撞区的物质完全气化、经过反复碰撞，地球表面便变得坑坑洼洼，出现了高地和海洋。
第四种观点是1912年德国科学家魏格纳提出的大陆漂移学说。这种学说认为，地球上原先有一块庞大的原始陆地，叫做泛大陆，它被广袤的海洋——泛大洋所围绕。后来，这块大陆分裂开来了，像浮在水上的冰块，不断漂移，越漂越远，越分越开，终于，美洲脱离了非洲和欧洲，中间留下的空隙就变成大西洋。非洲有一半脱离了亚洲，在漂移过程中，它的南端略有移动，渐渐与印巴次大陆分开，这样，印度洋也诞生了。还有两块比较小的陆地离开了亚洲和非洲，向南漂去，一直漂到很南的地方，这就是澳大利亚和南极洲。随着大西洋和印度洋的诞生，原来的泛大洋缩小了，变成了今天的太平洋。
以上假说，虽然公说公有理，但都未真正解开海洋成因之谜，这个谜团还有待于我们进一步去探索。
海水是从哪里来的
地球可称为是一个水球，在它的表面上有大约四分之三的面积是海洋，除此之外还有其他的水源，但海水是地球水的主体。那么多的海水是从哪里来的呢？
起初，人们认为，这些水是地球原本就有的。当地球从原始太阳星云中凝聚出来时，便携带有这部分水。随着地球的不断变化，这些起初以结构水、结晶水等形式贮存于矿物和岩石中的水释放出来，成为海水的来源。譬如，在火山活动中总有大量的水蒸气伴随岩浆喷溢出来。据此，一些人认为，这些水气便是从地球深部释放出来的“初生水”。
天体地质研究表明，在地球的近邻中，无论是距太阳较近的金星和水星，还是距太阳更远一些的火星，甚至离地球最近的月球都是贫水的，唯有地球得天独厚，拥有如此多的水。科学家们对此说法不一。一些人认为，地球上的水，不是地球所固有的，而是由撞入地球的彗星带来的。一些由冰块组成的小彗星冲入地球大气层，陨冰国摩擦生热转化成彗星水。
有的学者认为，金星、火星和月球上原先也有水，但是由于月球和火星质量太小，引力太小，致使原有的水全部逃逸；火星表面温度又太高，也无法维持水的存在。地球由于条件适中，就使原有的水能够长期保存下来。不能从地球近邻目前的贫水状态来推论地球早期也是贫水的。
我国学者董妙生提出“大自然存在多四季规律”的假说。按此假说，自地球形成至今的46亿年间，生物圈曾数次周期性地从地球转移到另一个星球，又周期性地像候鸟回归那样循环到地球上来。这其中自然也包括海水的数度干涸与高涨。用此假说，正可以解决以往“天外来水”说和“地球固有”说都未能解决的难题。
但是，海水到底来自何方，科学的根据并不充足，因此，海水的发源处仍是一个谜。
深海生命之谜
一提起深海，人们自然会把它同伸手不见五指的黑夜联系起来。大家都知道，万物生长靠太阳，没有太阳，植物就不能生长；而没有植物，动物也就失去了生存的条件。那么，在深海里，常年漆黑一片，应该是不会有生物存在的。美国的一艘深海探测器“阿尔文号”通过对深海进行考察，对以上说法提出了严峻的挑战。
1977年2月，“阿尔文号”在东太平洋加拉帕戈斯群岛附近几千米深的海下热泉处发现，这个终年黑暗没有阳光的世界，其实是一个繁衍生命的沃土，在这里，生活着许多蛤、贝、白蚌、蟹和红冠蠕虫等动物，但其形状却与阳光世界里的有很大区别。这里的红冠蠕虫最长的达2～3米，它用白色外套管把自己固定在岩石上，保护着自己的柔软身体。它没有嘴，没有眼睛，也没有消化系统，就靠着伸出套管顶端的身体过滤海水中的食物。它的血液里充满了富含铁质的血红蛋白，因此显得格外红。有一种巨蛤足有1英尺长，也是靠着过滤水中的颗粒食物生活。毛茸茸的深水白蚌与陆地上的蒲公英极为相似，好像与僧帽水母有一定的亲缘。还有一种象虾一样的动物，在眼睛柱柄的末端长着肉冠，用它在岩石上刮取食物。还有样子象蟹的东西，长着长腿的小蜘蛛，等等。这一切，给科学家们出了一个不小的难题，怎么给它们分类？它们在没有阳光的世界里是怎么生活的？这些都是未解的谜。
有人曾对这些深海生命的生存条件进行过分析，认为海水经过高温和高压，所含的硫酸盐变成硫化氢，有些细菌就靠着硫化氢进行代谢，靠吸收温泉热能而得以繁殖；一些小动物则靠过滤这些细菌生存，大的动物又以小的动物为食物。就这样，在没有阳光的深海世界里，形成了一条独特的食物链，由此而维持了一系列生命的生存。
如果这一说法成立的话，那么，它给人类的启示将是极为深远的：人们一方面可以发展没有阳光的世界里的生物，另一方面，还可以探索没有阳光的星球上的生命。但是事情会是这么简单吗？
海洋中是否有“无底洞”
在希腊克法利尼亚岛阿哥斯托利昂港附近的爱奥尼亚海域，有一个许多世纪以来一直在吸取大量海水的无底洞。
据有人估计，每天失踪于这个无底洞里的海水竟有3万吨之多，曾经有人推测，这个无底洞，就像是地球的漏斗、竖井、落水洞一类地形。
我国四川省兴文县的石海洞乡，也有这样的一个大漏斗。它的长径650米，短径490米，深208米。无论是暴雨倾盆，还是山水聚至，其底部始终不积水。通常采用各种检测手段，总是能够重新找到消失于漏斗里的水流的遗迹，它们或近或远总会在地面上重新出现。可是，克法利尼亚岛附近的海底无底洞却与此不同，在那里消失的海水怎么也找不到。
为了揭开这个谜，美国地理学会曾派遣一支考察队先后两次到那里考察、试验。第一次试验毫无结果。第二次考察队员用玫瑰色的塑料小粒替水做“记号”。他们把130公斤重的这种肩负特殊使命的物质，统统掷入到打旋转的海水里。片刻功夫，所有的小粒塑料就像一个整体，全部被无底深渊所吞没。科学家指望这一次可以把秘密揭穿，希望能在附近或者更远一些的海域找到一粒玫瑰色的塑料，但是，他们的计划仍然落空了。
许多年过去了，人们找遍了大海的每一个角落，但始终没有发现那些玫瑰色的塑料到底在哪里。它们真的流进无底洞了吗？
海流之谜
1856年，一艘在大西洋上航行的双桅帆船遇到了一场特大风暴，帆船被巨浪打坏，在汹涌的海面上挣扎了一番以后，漂到比斯开湾的平静岸边，抛锚停泊。水手们利用停航的空隙上岸打猎游玩。回船时，海上又刮起了一阵大风，海面重新动荡起来。为了帆船的安全，水手们在海滩上铲运海沙压舱。铲运了一阵.突然一名水手发现沙层中有一颗黑色的圆球，水手们十分惊奇。大家围拢过来，一看，圆球外表涂满了沥青，再剥开沥青，原来是一颗椰子壳。好奇怪呀！这里是一片荒滩，没有任何树木，更看不到椰子树。那么是谁带来的呢？大家疑惑着。还是一位年长的水手有主意：劈开看看一于是，另一位水手飞快地从船上拿来斧头，劈开一看，“哇！有一卷书。”水手们齐声喊起来。“书？！”水手们又惊奇了。“是的，一卷书！”
再仔细一看，原来是一卷羊皮纸，上面写满古体字。经过一番翻译，才知道这是1498年意大利航海家哥伦布在第二次西航途中给西班牙国王和王后的一封信，信中报告了与他同行的一艘帆船沉了，另一艘帆船的船员不服从他的命令，反叛了。这份重要报告没有能够送到国王手里，倒是漂到这个荒凉的海滩上，沉睡了358年！
是哪一位“绿衣使者”把这封信送到这海滩上来的呢？
是跳跃不停的海浪，还是涨落的潮流？都不是。它是海洋中的“河流”——海流带来的。长期与海洋打交道的海员和渔民都知道海洋中有海流存在，它们像陆地上的河流，日复一日沿着比较固定的路线流动着，只是河流两岸是陆地，河岸就像是固定的目标可做比照，一望就知道河流是在流动着，海流两边仍然是海水，肉眼很难把它分辨出来，因而在很长一段时间里，海流没有被人们发现。只是在远洋航海开展以后，人们才得到点滴的资料和对海流的某些粗浅而片面的认识，其中还夹杂了不少神话般的传说。
人们为了认识海流，从18世纪末期起，便开始利用一种叫漂流瓶的东西进行对海流的观测。在这种漂流瓶里装有一封信，信上写了该瓶的投放者、投放的时间和地点等，并要求拾到者向投放者报告拾到的时间和地点。1899年，人们在阿拉斯外海投放的漂流瓶，经过6年的漂流，漂到与它相距4000多千米的冰岛沿岸。它告诉人们，海水平均每天流过2.8千米。1962年6月，人们又在澳大利亚的佩思附近的海域投放了一批漂流瓶，5年后，其中一些漂流瓶漂到了美国佛罗里达州的迈阿密。科学家估计，这些瓶子是从佩思经印度洋过好望角，沿非洲北上，横渡了大西洋，行程约1400千米，平均每小时流过37千米。100多年来，人们总共投放了约15万个漂流瓶，进行着海流的观测研究，从而知道了整个海洋中约有32条海流，其中最大的海流，宽数百千米，长上万千米，规模非常巨大。它们把热带高温的海水带向寒带水域，又把寒带海域的冷水带向热带。就在它们运动中，不断影响着沿途的气候。船员们也就利用这种海流流动的本领进行送信件、递情报，渔民们还利用它测报鱼群的动向，配合渔船捕鱼呢。
海鸣是怎么回事
神秘莫测的大海经常会发出各种各样的声音，这些声音统称为“海鸣”。但海鸣的声源在哪里呢？有些海鸣的声源是众所周知的，比如波浪翻腾和惊涛拍岸发出鸣响，大气降水、地震和火山活动引起鸣声，鱼类和其他海洋生物发出的声音等等。但有些海鸣的声源至今还是个谜。在我国广东省湛江硇洲岛的东南海面，每当风云突变，天气异常，风暴即将到来时，海面上就会发出一阵阵有节奏的呜呜呜声地响。这声音好似闷雷滚动，一高一低，错落有致。据当地老人说，在很久以前建造硇洲岛国际灯塔的时候，法国人把一个大水鼓沉放在水中，水鼓相当于海况探测报警器，专门作海上天气预报用的，它能随时向人们发出风浪异变的信息，这呜呜呜的声音就是它发出来的。可是，谁也没看见过那沉放在水中的石鼓，更不知道它被放置在什么地方，有关部门曾专门派出船只到硇洲岛东南一带的海域巡视搜索，结果什么也没发现。
1969年，有人曾在这片海域发现过一群海猪正在游动，于是，当地人就认为海鸣有可能是海猪的嚎叫声，但在没有海猪活动的地方也有海鸣的产生，很显然这种说法是错误的。
1976年，硇洲岛东南海上的海鸣声比以往减弱了，于是，持“水鼓说”的人认为，这是由于水鼓年代太久，从而导致其功能日益减退。持“海猪说”的人则认为，这是由于近年来人们在这一带海域的活动明显增加，影响了海猪的正常活动和生活，使海猪迁移的结果。
两种说法看上去似乎都有一定的道理，硇洲岛东南海上海鸣的声源究竟在哪里，至今仍是一个谜。
海水为什么是咸的
海水为什么是咸的？它会不会随着时间的推移变得越来越咸？多少年来，人们一直没有一个共同的观点。
海水之所以咸，是因为海水中有3.5%左右的盐，其中大部分是氯化钠，还有少量的氯化镁、硫酸钾、碳酸钙等。正是这些盐类使海水变得又苦又涩，难以入口。那么这些盐类究竟从哪里来的呢？有的科学家认为，地球在漫长的地质时期，刚开始形成的地表水（包括海水）都是淡水。后来由于水流侵蚀了地表岩石，使岩石的盐分不断地溶于水中。这些水流再汇成大河流入海中，随着水分的不断蒸发，盐分逐渐沉积，时间长了，盐类就越积越多，于是海水就变成咸的了。如果按照这种推理，那么随着时间的流逝，海水将会越来越咸。
有的科学则另有看法。他们认为海水一开始就是咸的，是先天就形成的。根据他们测试研究发现，海水并没有越来越咸，海水中的盐分并没有增加，只是在地球各个地质的历史时期，海水中含盐分的比例不同。
还有一些科学家认为，海水所以是咸的，不仅有先天的原因，也有后来的因素。海水中的盐分不仅有大陆上的盐类不断流入到海洋中去，而且在大洋底部随着海底火山喷发，海底岩浆溢出，也会使海水盐分不断增加，这种说法得到了大多数学者的赞同。
还有一些科学家以死海为例指出，尽管海洋中的盐类会越来越多，但随着海水中可溶性盐类的不断增加，它们之间会发生化学反应而生成不可溶的化合物沉入海底，久而久之，被海底吸收，海洋中的盐度就有可能保持平衡。
总之，海水为什么是咸的，它会不会越来越咸？这还需要科学家们的不断探索和研究。
海水温度之谜
盛夏的骄阳是那样炎热，它毫不吝惜地用自己的热量把大地上的一切都烤得烫烫的。就连拂面而过的夏风，也仿佛炉前的热气，不会使你产生舒服的感觉。
这时，那碧蓝碧蓝的大海更加显露出迷人的魅力，你会身不由己地要投入到它的怀抱。甚至你还会想，要是一个夏天都能生活在舒适的海水里那该多好啊。
不过还要提醒你一下，可不能在大海里泡得时间太长，不能游得太远，否则你会牙齿打颤，嘴唇发乌，浑身冻得发抖，弄得不好抽起筋来就更麻烦了。
亲爱的朋友，当你在大海里泡得浑身发抖，不得不上岸趴在烫人的沙滩上、让火热的太阳再给你一些温暖时，你有没有想过同样处在炎炎的烈日之下，为什么沙滩就炙热烫人，而大海却令人感觉寒冷呢？
人们研究过太阳辐射的情况，他们发现，到达地球表面的太阳辐射能大部分都被地球吸收了，只有一小部分反射回到空中。说来也很有趣，原来海面和陆地比较起来，海面就像饿极了的孩子似的，贪婪地吸收着太阳送来的热量，不愿把好不容易得到的太阳能量放弃掉。
陆地就和海面不一样。它的胃口小，不能一下子吸收很多太阳辐射来的能量，剩下的就反射回空中去了。陆地的反射率要比海面的大一倍，可见陆地的吸热能力要比海洋差些。而且，陆地存不住热量，那晒得烫烫的沙滩就是一个例子。
既然海水吸热多，为什么海水没有沙滩热？
科学家经过研究，发现陆地是一种不能很好传热的固体，既不透明又不流动。太阳即使再厉害些，也晒不透它。因为不能很好地传热，晒了一整天，它所吸收的热量还只是集中在不到一毫米厚的表层内。
而海上的情况就不同了。
海水是半透明的，太阳光可以透射到水下一定的深度，也就是说，太阳的辐射能可以达到海水的一定深度之内。经过长期的观测计算，人们发现到达水面的太阳辐射能，大约有60%可以透射到1米的深度，有18%可以达到海面以下10米的深度，人们甚至在海面100米深度的地方仍然发现有少量的太阳辐射能量。而这些，在陆地上是不可能的。
海水吸热，不仅胃口大，它还要把已经吸收的热量送到透射不到阳光的深层海水中贮存起来呢。这也是海洋与陆地所不同的一个最重要的性质。
海洋依靠海水的流动来输送热量。比如说，海流就可以把赤道附近的热海水送到两极方向去，而两极方向的冷海水也通过海流向温暖的地方流动；风浪则可以形成海水温度的上下交换。你可不要小看这种风浪的作用，科学家说，它所造成的海水温度的上下交换，要比热传导作用大上千倍万倍呢。在夏季和白天，海面上接受的热量较多，它就可以把热量送到深层贮存起来；而在冬季和夜晚，海表面接受的热量少，它又会把贮存在深层的热量输送到表层。
当然，除了风浪，海水还有一种对流作用。这种对流作用是由于冷热海水的重量不同而形成的。就像冷空气重热空气轻一样，海水也是冷的重热的轻，于是冷而重的海水就会自动下沉，暖而轻的海水会自动上升。有了这种对流作用，冬天的大海也不会很冷了，随着表层较冷的海水不断下沉，下层较暖的海水会自动升上来补充的。
同在一个太阳下，陆地与海洋的物质不同，温度就不同。陆地是表皮烫，海洋则是整个温，海洋把热情大方的太阳送来的热量都贮存下来了，只是体积太大，温度不可能升得太高，所以夏季的大海会使你舒服得最后要打寒战。
难怪有人说海洋是个贮存热量的仓库，这话还是有它一定道理的。
海水涨落之谜
在海滨的沙滩上，经常能看到一些人弯着腰，甚至蹲在那里，捡拾各种漂亮的贝壳，有时还能捡到海藻或海蜇、海星、海胆……可是过了一段时间，海浪吐着白色的泡沫，翻腾着向岸边扑来，海水把沙滩淹没了，人们被迫后退。过了一些时间，海浪失去了势头，又悄悄地退去，那条宽展平坦的沙滩又露出了水面，沙滩上面留下一簇簇刚刚被海浪推上来的大大小小的贝壳。海水都按照差不多相同的时刻涌上来，退下去。
人们把这种海水定时涨落叫作涨潮和落潮。白天的海水涨落叫潮，夜晚的海水涨落叫汐，总起来，人们就把海水水位有规律的涨落叫作潮汐现象。
海水为什么能遵守时间地涨落呢？
原来，这是月亮和太阳对海水的吸引造成的。万有引力定律是这现象的根本原因。宇宙中一切物体之间都是相互吸引的，引力的大小同这两个物体质量的乘积成正比，同他们之间距离的平方成反比。
月亮和太阳对地球的引力，在陆地和海洋两部分的任何一点上都是一样的。但是，由于陆地地面是固体的，引力带来的表面变化不容易看出来，而海水是流动的液体，在引力的作用下，它会向吸引它的方向涌流，所以形成明显的涨落变化。
太阳虽然比月亮大得多，可是它和地球之间的距离毕竟太远了，所以月亮对海水的吸引力要比太阳大得多。海水涨落的主要动力是月亮的引力。
地球上，面对月亮的这一面接受月亮的引力，引力的方向是指向月亮中心的。而背着一面，则产生了相应的变化，使得面对月亮或背着月亮的地球两侧的海洋水位升高，出现涨潮。与此同时，位于两个高潮之间部位的海水，由于向涨潮的地方涌去，会出现落潮。
地球在不停地自转，对某一个地方来说，每天都要面向月亮一次和背向月亮一次，所以一般来说，要出现两次涨潮和两次落潮。
太阳对海水的引力虽然小，可是也有一定的影响。主要由于月亮的引力而引起的潮汐现象，因为太阳引力的参与，太阳引力和月亮引力共同发挥作用，就使得海水的涨落过程变得复杂了。
农历每月初一或十五的时候，地球和月亮、太阳几乎在同一条直线上，日、月引力之和使海水涨落的幅度较大，叫大潮；而当农历初八和二十三的时候，地球、月亮、太阳三者之间的相对位置差不多成了直角形，月亮的引力要被太阳的引力抵消一部分，所以海水涨落的幅度比较小，叫小潮。
涨潮落潮的次数，潮的大小，还要受海岸地形、气候等各种因素的影响。所以有的地方一天有两次涨潮，两次落潮；有的地方只有一次涨潮，一次落潮；前者叫半日潮；后者叫全日潮。还有的地方潮水涨落情况要更复杂一些。如果两个相邻的高潮之间和相邻的低潮之间，时间不均等，这叫做混合潮。
浙江省杭州湾的钱塘江潮就是由于受海岸地形的影响而形成的一种特殊类型的涌潮。钱塘江口宽100千米，而江道河面仅宽四五千米，呈喇叭口状。涨潮时，海水沿河而上。受两岸渐狭的江岸束缚，形成涌潮。河口底部因泥沙沉积而隆起形成的“沙堤”，更激起潮水上涌，形成雄踞江面的一道水墙，怒浪排空，如万马奔腾，场面十分壮观。
人们认识了海水按一定时间涨落的规律，就可以利用潮汐的能量，修建电站，提供无污染的能源。世界上规模最大的潮汐电站修建在法国朗斯河上。这个潮汐电站于1961年开始建设，1967年竣工，发电能力24万千瓦。我国在山东省乳山县也成功地修建了实验性的潮汐电站。
无风三尺浪之谜
“无风三尺浪”是人们对海洋的描绘。这不是同“无风不起浪”有矛盾了吗？不，在广阔的海洋上，即使在无风的日子里，大海也还在那里波动着。这是什么道理呢？原来，风虽然停了，大海的波浪还不会马上消失。何况，别处海域的风浪也会传播开来，波及到无风的海面，“风停浪不停，无风浪也行”。这种波浪叫涌浪，又叫长浪。
比起风浪来，涌浪一起一落的时间长，波峰间的距离大，波形又圆又长，较有规则，波速很大，能日行千里，远渡重洋。西印度群岛小安得列斯群岛的居民常常会发现高达6米多的激浪拍打岸边，时间长达连续两天或更长的时间。奇怪的是，这时加勒比海并没有什么风暴，这真是个无法解开的谜。后来，科学家经过长期观察和研究，发现这是来自大西洋中纬地区传来的风暴涌浪。
飓风和台风会掀起涌浪。狂风会造成海水涌积，同时风暴的低气压区海域海面受了压力影响，海水也会暂时上升。当台风风速同潮水波浪的推进速度接近时，会产生共振作用，推波助澜，把涌浪越堆越高。当大涌浪传到近海岸时，由于岸边水浅，波浪底部受海底的摩擦，波峰比波谷传播得快些，波峰向前弯曲、倒卷，水位猛烈上升，甚至冲上海岸席卷岸边的建筑物和船只，造成灾难。
海上风暴所引起的巨浪，传到风力平静或风向多变的海域时，因受空气的阻力影响，波高减低，波长变长，这种波浪的传播速度比风暴中心的移动速度快得多。如果说风浪可以追赶军舰的话，那么，涌浪就可以同快艇赛跑了。因此，涌浪总是跑在风暴前头，人们看到涌浪，就知道风暴快来啦。“无风来长浪，不久狂风降”，“静海浪头起，渔船速回避”，这是我国沿海渔民的谚语，也是观天测海经验的概括。
海底火山爆发和地震引起的涌浪，传播的速度更快了。1960年5月23日，日本群岛东岸一片平静安谧的景象，当时已得到智利地震的有关资料，不少人淡然置之。谁知20个小时后，排山倒海般的涌浪，远涉重洋到达夏威夷群岛、菲律宾群岛和新西兰。日本群岛海岸在涌浪袭击下，有1000多户房屋被卷走，2亿公顷土地被淹没，甚至渔船被掀到了岸上。远离智利16000千米的勘察加半岛以东海面，也掀起了汹涌的浪涛。
原来，这是智利地震引起的海啸涌浪。它以时速800千米横渡太平洋，来到这些地方。1960年5到6月间，智利沿海海底发生了200多次大大小小的地震，5月22日下午6时许（格林威治标准时间），爆发了新的强烈地震，波及15万平方千米的地区，一些岛屿和城市消失了，全国2万多的人口受到影响，地震又引起海啸，智利沿岸500多千米范围内，涌浪高10米，最高达25米，使南部320千米长的海岸沉浸于海洋之中。
为了同风浪和涌浪作斗争，人们设计了水翼船、气垫船、双体船、竖立船等，以减少海浪对船体的影响。人们还利用浮标、飞机、卫星等来观测海浪，作出预报，供船只在海上选择适当的航线和航速。
海流之谜
1856年，一艘在大西洋上航行的双桅帆船遇到了一场特大风暴，帆船被巨浪打坏，在汹涌的海面上挣扎了一番以后，被漂到比斯开湾的平静岸边，抛锚停泊。水手们利用停航的空隙上岸打猎游玩。回船时，海上又刮起了一阵大风，海面重新动荡起来。为了帆船的安全，水手们在海滩上铲运海沙压舱。铲运了一阵，突然一名水手发现沙层中有一颗黑色的圆球，水手们十分惊奇。大家围拢过来，一看，圆球外表涂满了沥青，再剥开来，原来是一颗椰子壳。好奇怪呀！这里是一片荒滩，没有任何树木，更看不到椰子树。那么是谁带来的呢？大家疑惑着。还是一位年长的水手有主意：“劈开看看。”于是，另一位水手飞快地从船上拿来斧头，劈开一看，“哇！有一卷书。”水手们齐声喊起来。“书？！”水手们又惊奇了。“是的，一卷书！”
再仔细一看，原来是一卷羊皮纸，上面写满古体字。经过一番翻译，才知道这是1498年意大利航海家哥伦布在第二次西航途中给西班牙国王和王后的一封信。信中报告了与他同行的一艘帆船沉了，另一艘帆船的船员不服从他的命令，反叛了。这份重要报告没有能够送到国王手里，倒是漂到这个荒凉的海滩上，沉睡了358年！
是哪一位“绿衣使者”把这封信送到这海滩上来的呢？
是跳跃不停的海浪，还是涨落的潮流？都不是。它是海洋中的“河流”——海流带来的。
长期与海洋打交道的海员和渔民都知道海洋中有海流存在，它们像陆地上的河流，日复一日沿着比较固定的路线流动着。只是河流两岸是陆地，河岸就像是固定的目标可做比照，一望就知道河流是在流动着，海流两边仍然是海水，肉眼很难把它分辨出来，因而在很长一段时间里，海流没有被人们发现。只是在远洋航海开展以后，人们才得到点滴的资料和对海流的某些粗浅而片面的认识，其中还夹杂了不少神话般的传说。
人们为了认识海流，从18世纪末期起，便开始利用一种叫漂流瓶的进行对海流的观测。在这种漂流瓶里装有一封信，信上写了该瓶的投放者、投放的时间和地点等，并要求拾到者向投放者报告拾到的时间和地点。1899年，人们在阿拉斯外海投放的漂流瓶，经过6年的漂流，流到与它相距4000多千米的冰岛沿岸。它告诉人们，海水平均每天流过2.8千米。1962年6月，人们又在澳大利亚的佩思附近的海域投放了一批漂流瓶，5年后，其中一些漂流瓶漂到了美国佛罗里达州的迈阿密。科学家估计，这些瓶子是从佩思经印度洋过好望角，沿非洲北上，横渡了大西洋。行程约14000千米，平均每小时流过0.37千米。100多年来，人们总共投放了约15万个漂流瓶，进行着海流的观测研究，从而知道了整个海洋中约有32条海流，其中最大的海流，宽数百千米，长上万千米，规模非常巨大。它们把热带高温的海水带向寒带水域，又把寒带海域的冷水带向热带。就在它们运动中，不断影响着沿途的气候。船员们也就利用这种海流流动的本领进行送信件、递情报，渔民们还利用它测报鱼群的动向，配合渔船捕鱼呢。
海岛形成之谜
在茫茫的大洋上，碧波里涌出一片陆地，船舶可以在此停泊、补给，飞机可以着陆，人员可以登岸休整，多么叫人喜欢。地球上巧妙地撒布了这些“明珠”，给人类以莫大方便，赛似千里沙漠上的点点绿洲。
是什么力量造就了这些岛屿？尽管海岛面貌千姿百态，人们仍然能够找到其中的规律性。它们万变不离其宗，或是从大陆分离出来，或是由海底火山爆发和珊瑚虫构造而成。前者姓“陆”，地质构造与附近大陆相似；后者姓“海”，地质构造与大陆没有直接联系。据此，海岛分成大陆岛、火山岛、珊瑚岛、冲积岛四大类型。
第一种类型大陆岛。它是大陆向海洋延伸露出水面的岛屿。世界上比较大的岛基本上都是大陆岛。它的形成有三种原因：一是地壳运动，中间接合部陷落为海峡，原与大陆相连的陆地被海水隔开，成了岛屿。世界上最大的格陵兰以及伊里安、加里曼丹、马达加斯加等岛，世界最著名的日本列岛、大不列颠群岛、马来群岛等群岛，我国的台湾岛、海南岛，都是这样形成的；二是冰碛物形成的小岛。远古冰川活动时期，冰川夹带大量碎屑在下游堆积下来，后来气候回暖，冰川消融，海面上升，冰碛堆未被淹没，成了岛屿。挪威沿岸、波罗的海沿岸、美国和加拿大东部交界处沿岸的小岛，就是这样形成的；三是海蚀岛。它非常靠近大陆，两者高度一致，仅仅中间隔着一道狭窄的海峡；那海峡是海浪经年累月冲蚀的结果。这类岛屿为数不多，面积也很小。
第二种类型火山岛。它是海底火山露出水面的部分。岛貌峻拔，与大陆岛、珊瑚岛有明显的不同。当初，火山隐没水下，经过不断喷发，岩浆逐渐堆积，终于高出水面。世界海底山脉最高峰的冒纳开亚火山，就是火山岛夏威夷岛的主峰，其海拔高度4205米，水下部分还有5998米，总高10203米，比珠穆朗玛峰还高1355米！世界第十八大岛、面积为10.3万平方千米的冰岛是上千个海底火山喷发形成的。夏威夷群岛成直线排列，是一列海底火山喷发形成的。阿留申群岛成弧形排列，是成列环状海底火山喷发而成的。
第三种类型珊瑚岛。它只存在于热带、亚热带海域。在海底丘地或海底山脉山脊上，有大量珊瑚虫营巢生活，同其他壳体动物构成庞大的石灰质巢体。旧的死亡，新的又在残骸上继续生长，不断向海面推进。在最适宜的条件下，一千年才能长高36米，长到海水高潮线就停止生长了。大海几经沧桑，或地壳上升，或海水下降，珊瑚礁露出水面便成了岛屿。全球珊瑚礁的面积达2700万平方千米，相当于欧洲、南美洲面积的总和，但其绝大部分没于水下，出露为岛的面积并不多。太平洋的加罗林群岛、马绍尔群岛，印度洋的马尔代夫，我国的南海诸岛，都是典型的珊瑚岛。
第四种类型冲积岛。它位于大河的出口处或平原海岸的外侧，是河流泥沙或海流作用堆积而成的新陆地。世界最大的冲积岛马拉若岛，是世界第一大河亚马逊河的河口岛，面积40万平方千米，列为世界第三十大岛。我国长江口的崇明岛、长兴岛，黄河口的孤岛，都是冲积岛。加拿大东岸的塞布尔岛，美国东海岸的特拉斯角，我国的苏北沙洲，都是海流加上风力堆积而成的沙滩，其位置不固定，成为航行的危险区。
除上述大自然形成的四类海岛外，人们还动用现代科学技术筑造了人工岛屿。这类岛屿为数不多，面积极小，但经济意义很大，前景可观。今后还将摆脱泥沙岛的窠臼，构筑巨大的钢铁浮体，在海上建设工厂、展览馆、公园、旅馆以至整个城市，大大扩展人类活动的基地。
海岛有消有长。有些在火山、地震、水流或人力破坏下缩小或消失了；有的则在扩大，有的海域冒出了新岛。珊瑚岛倘能得到良好的保护，一般都能缓慢扩大面积，可惜不少珊瑚礁已被采来建房、筑路或烧石灰，使珊瑚虫千百年的劳动成果毁于一旦。荆冠海星是珊瑚礁的大敌，世界上已有10%左右的大环礁给它吃掉了；有的岛屿下面被吃空，地面塌陷。人类应该像灭蝗一样来扑灭荆冠海星。海底火山爆发，常常给人类增添一些新岛。1973年，日本一座0.08平方千米的西之岛附近海底火山爆发，堆出一个比旧岛大三倍的新岛，最终连在一起。冰岛南岸32千米外122米深的海底，1963年火山爆发，到1967年共喷出7000万立方米碎屑，流出3000万立方米岩浆，造出一座2.8平方千米、海拔178米的新岛——苏尔特塞岛。
海水为什么会发光
1975年9月1日傍晚，在江苏省近海朗家沙一带的海面上出现了奇特的亮光，亮光随着波浪的起伏，就像燃烧的火焰那样不停地翻腾着，直到天亮才慢慢消失。第二天夜晚，亮光再次出现。以后每天夜晚，亮度都逐日加强。到第七天，比前一天更亮，海面上出现很多泡沫，当渔船驶过时，激起的水流如同灯光照耀一样，特别明亮，水中还有珍珠般闪闪发光的颗粒。几小时后，这里发生了一次地震。
这种海水发光的现象，被称之为“海火”，它常出现在地震或海啸之前。1976年7月唐山地震的前一天晚上，秦皇岛、北戴河一带的海面上也出现过发光现象。1933年3月3日凌晨，日本三陆海啸发生时，人们看到了更奇异的“海火”。波浪底下出现了三四个草帽般的青紫色圆形发光物，排成一排向前移动。后来，互相撞击的浪花搅碎了这些圆形发光物。“海火”是怎样产生的？大多数人认为这与海里的发光生物有关。海水里的发光生物因受到扰动而发光是早为人们熟知的现象。发光生物种类很多，除甲藻外，还有许多细菌和放射虫、水螅、水母、鞭毛虫，以及一些甲壳类、多毛类等小动物。因此人们推测，当海水受到地震或海啸的剧烈震荡时，便会刺激这些生物，使它们发出异常的光亮——“海火”。
一些学者却另有说法。他们指出，在狂风大浪的夜晚，大海也同样受到扰动，而为什么不产生“海火”呢？
美国一些学者通过实验发现，当强烈的地震发生时，频频出现的岸石破裂，人们会看到耀眼的光亮。所以，他们认为，地震“海火”的产生与岩石破裂有关。但海啸（地震海啸除外）发生时，并没有大量的岩石爆裂，“海火”又是如何产生的呢？
一些人认为，“海火”作为一种复杂的自然现象，很可能有多种成因，生物发光和岩石破裂发光只是其中两种成因。除此之外，可能还有其他成因。究竟还有些什么成因，至今还是一个待解的谜。
深海潜流是怎样形成的
在海洋的深处，有流量很大的潜流。
许多科学家推断，在海面下几百米的深处，海水流势减弱，到了海面以下几千米处，海流已不复存在。
现在科学考察已经证明，上面的推断有很大的局限性。过去，科学界所知道的是在太平洋海面上从南纬20度到北纬20度的海域，也就是“南北赤道海流”范围内的海水都从东向西流动；但在北纬7.5度附近的海域里，有一股长10000多公里带状的狭窄赤道逆流形成，是从西向东流动的。这股逆流，在海面下深约100米的水层中，逐渐减弱消失。
可是，1950年科学家汤森·克隆威尔新发现的赤道潜流，出乎人们预料，在海面200米深处海流幅宽达300公里，而且在100米深处的流势最为强大，中心流速每秒可达150厘米。后来这股海流被称为“克隆威尔逆流”。“克隆威尔逆流”从西经92度到东经160度，总长为6500海里。它一般都在赤道海面上流动，有时也浮到海洋表面漂荡。
1955年，在汪洋大海里，德国海洋学家卫斯特发现在接近南美沿海约几千米深水层中，有一股流势特别惊人的巨大潜流。这股潜流在南大西洋、巴西和阿根廷海域内，靠近南美大陆，在1500至4000米深处，幅度很小，卫斯特已经测定，在巴西海域的海面下1500至4000米深水层中，它的流量比黑湖还大。奇怪的是，在对岸的非洲海域，却观察不到任何海流的迹象。
海洋里共有多少潜流、逆流以及它们的成因等问题，目前尚未找到答案。
海水“密度跃层”的探索
100多年前，在大西洋西北洋面上，有一艘渔船正在进行捕捞作业。渔船把网撒到海里，便拖着渔网前进。突然，船速明显降低，仿佛从沙滩上奔向大海的人，一下水就走不动似的。
船员们大吃一惊，脑海里立刻闪现出一系列海怪的传说，莫非自己的船被海怪攫住了，恐怖感立刻笼罩全船。
船长命令全速前进。可是任凭机器怎么吼，螺旋桨怎么转，这船却一步也不能移动了。会不会是渔网拖住了什么东西？
船长下令：“收网！”
船员们拼命地往上拉渔网。可是，越拉，大家越害怕：从来都是撒开的渔网，今天却被卷成长长的一缕，仿佛有一只巨手扯着渔网，要把渔船拖向可怕的深渊。“弃网！”船长胆怯地下令。
船员们操起斧头，三下两下就把渔网砍断了。然而，这一切都无济于事，渔船仿佛被粘性无穷的胶水粘住了，一点也动弹不了。
船员们惊恐万状，有的祈祷上帝保佑，有的哀求海怪宽恕……
正当船员们绝望的时候，突然有人发现渔船开始动弹了，起先是慢慢移动，接着越来越快，终于脱离了这个令人恐怖的地方。
渔船返港了。船员们向亲人诉说着这次奇遇。可船为什么会被海水“粘”住？他们除了解释是海怪作祟外，谁也说不清到底是怎么回事。
无独有偶，海水“粘”船的事也被挪威著名探险家南森遇到了。
自小就立志做一个北极探险者的南森，为了证实北冰洋里有一条向西的海流经过北极再流到格陵兰岛的东岸，不顾亲人的劝阻，设计制造了一条没有龙骨、没有机器的漂流船。这条船好像切成两半的椰子壳，船壁坚厚，船头上伸出一根又粗又硬的长角。南森给船命名为“弗雷姆”号，翻译成中文就是“前进”号。
1893年6月19日，南森率船从奥斯陆港出发向北极方向驶去。8月29日，当船行驶到俄国喀拉海的泰梅尔半岛沿岸时，突然走不动了，船被海水“粘”住了。
顿时，船上一片混乱，有的在绝望地呻吟，有的人在祈祷：“死水，死亡之水呀，我们就要葬身在这里了，上帝救救我们吧！”
毕竟是探险家，南森却没有一丝惊慌的表情。他环视了海面。只见四周风平浪静，离岸也很远，不是搁浅，也没有触礁。那么，问题出在哪里呢？南森想，可能就是碰上传说中的“死水”了。他认真测量了不同深度的海水，记录下了观测的结果。
船员们对南森的行动不解，有人问：“队长，你在海水里测了半天，这到底是怎么回事？海水里有海怪吗？”
南森回答道：“不是海怪作祟，这‘死水’的奥秘总有一天会弄明白的。”
不一会儿，海上刮起了风，“弗雷姆”号风满帆张又开始移动。船员们欢呼雀跃，庆幸自己死里逃生。
此时，南森仍在琢磨着。他发现，当船停在“死水”区不能挪动一步时，那里的海水是分层的，靠近海面是一层不深的淡水，下面才是咸咸的海水。他想，船被海水“粘”住的原因可能在此。
南森在寒冷的北极海洋中漂流了3年零2个月，终于弄清了北冰洋中心区的冰层和极地冷水下面，确实有大西洋流来的一条海流；同时，他还总结了浮冰的规律。
1896年8月15日，南森经历了千辛万苦之后，终于回到了挪威。他没有陶醉在一片恭维声中，而是请来了海洋学家埃克曼，共同探索“死水”的奥秘，终于弄清了其中的道理。
原来，海水的密度各处不同。一般说来，温度高的海水密度小，而温度低的海水密度大；盐度低的海水密度小，而盐度高的海水密度大。如果一个海域因有两种密度的海水同时存在，那么，密度小的海水就会集聚在密度大的海水上面，使海水成层分布。这上下层之间形成一个屏障，叫“密度跃层”。这“密度跃层”有的厚达几米。这种稳定的“密度跃层”可以把海水分成两种水团，分别位于跃层的上下，并以跃层作为界面。如果有某种外力（如月亮、太阳的引潮力，风、海流的摩擦力等）作用在界面上，界面就会产生波浪。这种波浪处于海面以下，人的肉眼完全看不见，因此称之为内波。
在海岸附近，江河入海口处，常常形成“冲淡水”，盐度和密度显著降低，它们的下面如果是密度大、盐度高的海水，就会形成“密度跃层”。夏季寒冷地区海上浮冰融化了，含盐低的水层浮动在高盐高密度的海水之上时，也会形成“密度跃层”。南森遇到的就是后一种情况。
一旦上层水的厚度等于船只的吃水深度时，如果船的航速比较低，船的螺旋桨的搅动就会在“密度跃层”上产生内波，内波的运动方向同船航行方向相反，内波的阻力就会迅速增加，船速就会减低下来，船就像被海水“粘”住似的寸步难行。当年南森的“弗雷姆”号被“粘”住时，船速就由4.5节突然降低到1节。后来，是风的推力超过了内波的“粘”力，才使南森的船脱险。“死水”区的内波，由于水质运动的方向不同，不但会把渔船的渔网拧成一缕，还会使船舵失灵，甚至会使船只迷航。
科学家经过计算，得出内波的速度一般在2节左右，如果航速大大超过内波速度时，海水就无法把船“粘”住了。如今舰船速度大大超过内波速度，因而海水“粘”船现象就成为了历史。
虽说“密度跃层”产生的一般性的内波“粘”不住现代舰船了。可“密度跃层”却能压住水中下潜的潜艇。
一次，有一艘潜艇奉命巡航，来到预定海域后，潜艇均衡完毕，艇长下达了下潜的命令。不一会儿，潜艇顺利下潜，5米、10米、20米……一直到40米时都很正常，当潜艇下潜到50米时，升降舵手报告说，已经到达海底了。艇长说：“不对呀，这个海区深度l00多米，怎么下潜一半就到底了呢？”
艇长下令停车检查，深度计完好无损，其他仪器也都正常。到底是怎么回事呢？
艇长一拍脑门：“准是碰上‘液体海底’啦！”
果不其然，这艘潜艇被“液体海底”托住了。“液体海底”就是“密度跃层”。海水密度一大，浮力就大。加上这“密度跃层”又有几米厚，这么厚的“屏障”，再加上均衡好的潜艇在水下力矩又小，因此，就被这“液体海底”托住了。
这时，只要潜艇用升降舵造一个倾角，开足马力，就可以摆脱“液体海底”的巨掌。
1960年1月23日，瑞士的雅克·皮卡尔乘坐“的里雅斯特”号深潜器，开始了人类首次潜入世界大洋中最深的地方——马里亚纳海沟时，多次遇到“液体海底”的粘托。
那天上午“的里雅斯特”号以每秒1米的速度缓缓向l万多米深的海沟潜去，几分钟后，深潜器突然停止下潜。难道这么快就着底了？不，不可能，这里是万米深渊，离海底还远着哩。那么，是深潜器出故障了吗？也不会，因为“的里雅斯特”号久经考验，况且下潜前又经再三检查，绝不会有什么问题。
雅克·皮卡尔又检查了一遍机械，没发现异常。当他观察海水温度表时，发现海水的温度变化剧烈。这时他才明白，原来是“密度跃层”在作怪。
皮卡尔放掉一些汽油，放进一些海水，从而增加了深潜器的重量。这样，深潜器就突破了“液体海底”的阻挡，继续下潜了。
令人惊异的是，下潜仅10米，深潜器又一次被“粘”住了。他不得不再次调整压载重量，又一次突破“液体海底”的阻挡。下潜20米后，深潜器第三次被“粘”住。
这样折腾了4次，探潜器才完全冲破“液体海底”设置的“封锁线”，一路顺畅潜到万米海底，创造了人类探险史上的新纪录。
虽然“密度跃层”已不能“粘”住现代舰船，但对“密度跃层”的研究却极有军事价值。“密度跃层”厚达几米，海水的密度增大，仿佛筑起一道厚厚的“墙”，声呐发出的声波碰到这堵“墙”，就被反弹回去。当潜艇遇到水面舰艇的追捕时，如果钻到“密度跃层”下面，水面舰艇声呐发出的声波穿透不了“密度跃层”，就会成为“聋子”和“瞎子”，而潜艇却能安全撤离或发起反击。
在“密度跃层”中，跃层的上下界面使声波产生折射，造成声波只能在“密度跃层”中向前传播，于是形成了一条水下“声道”。声波在声道中衰减很少，可谓畅通无阻，传播的速度和距离令人惊叹。1960年3月1日，在澳大利亚西南附近海中投下6枚深水炸弹，爆炸声波在水下1200米的“声道”里向外传播，绕过好望角，折向赤道，经3小时43分钟后，被北半球百慕大群岛的水声站收到。爆炸声波传播绕地球半圈，并无明显减弱。可见声道真是声波传播的“高速公路”。
利用“密度跃层”中的“声道”，可以进行远距离水下通讯。例如在海军基地装上水下测听和通讯系统，远航的潜艇装备相应的设备，就可以与基地指挥机关进行通讯联络，最大通讯距离可达4000多公里。
另外，由于“密度跃层”如屏障般横亘于海中，影响了上下层海水交换，造成下层海水缺乏溶解氧，再加上硫细菌使沉积海底的大量有机物产生高浓度的硫化氢气体，海洋生物难以在下层海水中生存。因此，“密度跃层”强烈的地方，生物主要生活在上层海水中。而且内波引起的水文变化，迫使海洋生物活动的区域和范围也发生变化。可见，对“密度跃层”的研究，在军事和经济上都有重要意义。
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