探险家对深海的观测

深海勘探的工具

19世纪中叶，早期的海洋研究船只能使用的工具只有渔网和连在线上用来探测深度的吊锤。20世纪早期，测量水流、收集水标本和从深海获得温度读数的机器设备得到发展。很快，回音测深仪的引进让地质学家们能够利用声纳穿透至海底，而在此之前，他们依赖取芯器和底拖网采集样本。电脑、无线信息传输和遥感的发明颠覆了传统的海洋勘探，今天，甚至不需要派遣船只入海，就可以对海洋的物质属性进行探查。生物学家们依然需要依靠考察船去收集信息，不过，现代电子学让他们可以在时间和空间上操控渔网和底拖网。

使用声音去观测海底

光线不能够穿越很深的海洋,但是声线可以在水底穿行,就像光线可以在空中穿行一样。声线被水面反射,又被海底沉淀物折射。通过设定声源,然后再测量声音被反射回这个源头所花费的时间,科学家可以确定海洋的深度,因此可以绘制一幅海底的图像。多次返回意味着声音是从不同层的沉淀物上反射回来的。

收集标本

海洋生物学家已经从深海收集标本长达150年了，但是海洋中仍然有无数种不为人所知的生命形态。为了确认这些生物，早期的研究者不得不依靠个人知识和识别手册中的种类描述。今天，依靠人造卫星与互联网的联系，即便是在海洋上，生物学家也可以查阅海洋生物的网上资料库。

深海拖网

极地破冰考察船“希利号”从覆冰的波弗特海上提升起一张多重网。多重网包括几张单独的浮游生物网，可以在选定的深度从船上打开和合拢，只要通过电缆下达指令即可。

进行测量

为了描述海洋环境的物理和化学状况，科学家对温度、盐分、氧气、营养成分和微量元素进行了测量。检潮仪可以被用来测量海平面和潮汐，还可以用系在缆桩上的测流计测量海洋运动。对于那些船只无法抵达的区域的海面温度、海平面、覆冰面、叶绿素和浮游生物层，可以通过人造卫星上的仪器进行绘图。

拣选和识别

要想对渔业研究船只上的捕获物进行拣选，不仅不能晕船，还需要掌握相当多的知识。 相关机构对每个物种的确切识别提供了精确的品种数据库，这个数据库被用来管理可持续性的渔业。

遥控

带有泛光镜和照相机的遥控潜水器使得研究者能够从船上探究海底。还有其他从缆绳上放下的装有声源的设备，被用来根据声学绘制海底和海洋内部的地图。

自沉式浮标

自沉式浮标是一种小型的自动测量仪，它每10天下沉到2千米的深度，然后升起。在它上升的过程中，它会测量温度和盐分，并通过人造卫星把测量数据传输给研究工作站。

载人潜水器

从最远古起，人们就渴望看到海面以下的东西。早期的潜水钟和潜水服让人们可以在沿岸地区一瞥水下的世界。最初的可操控潜水艇是出于军事目的而发明的，达·芬奇也曾设计过其中的一种。1624年，荷兰发明家科尼利厄斯·德布雷为英国海军建造了一艘潜水艇，可以在水中潜伏3个小时，下沉深度达4～5米。到了20世纪，为了勘探最深处的海洋，人们研制了各种各样的潜水器。今天，虽然人工操作的潜水器仍然在科学和海洋管理方面扮演着角色，但人们多半是使用遥控设备和无人水下航行器对深海进行研究。

深海生物

毕比和巴顿是最早目睹深海生命的人类。他们看到的一切是那么不同寻常，好几十年过去了，还有很多人不相信那些栩栩如生的描述。他们描述了虾、透明的鳗鲡和鱼类，其体形是人们从未见过的，还有他们闪光灯束中的巨大阴影表明深海里存在着巨大的生物。

在海中，在冰下

美国军舰“鹦鹉螺号”是世界上第一艘军用核潜艇，1958年夏天，它首次穿越北冰洋。次年冬天，美国军舰“鳐鱼号”重复了相同的航行，并在北磁极浮出冰面，正如图中所示。

北磁极的海底

“和平1号”是由莫斯科科学院设计的一种科研潜水艇,它是目前能下潜到3000米以下的七艘潜水艇之一。2007年,它下潜到了北极的海底。

毕比和巴顿

海洋生物学家威廉·毕比（左）站在潜水球边上，这种潜水球是工程师奥蒂斯·巴顿（右）设计和制造的。1934年，通过一根缆绳，毕比和巴顿在百慕大群岛附近的海面下沉到923米。

最深的潜水

20世纪40年代，瑞士工程师奥古斯特·皮卡尔开始设计探潜器，这是一种能够沉入深海的潜水器。1960年，他的儿子雅克和副驾驶员唐·沃尔什乘坐“特里亚斯号”下沉到海洋最深处，即“挑战者深渊”。

海底研究

美国海军潜水艇“阿尔文号”从1964年开始服役，它可以承载三个成员。1977年，它勘测了加拉帕戈斯群岛附近的深海热泉（“黑烟囱”）。1986年，它被用来检测北大西洋中的邮轮泰坦尼克号的残骸。