探测海洋的历史
到了19世纪，所有的陆地和海洋基本上都已发现，探险时代宣告结束。
这些目的不同的各种远洋航行和探险活动促进了人们对海洋的大小、深浅、洋流和风浪的认识，并开拓了新的航道，发展了造船技术，从而也为海洋科学调查和海洋探测奠定了基础。
如果说，海洋探险始于新石器时代的独木舟的话，那么，真正意义上的人类海洋探测活动，是始于距今120多年前的英国“挑战者”号的那次科学考察航行。这次大规模探险工作是在英国政府的主持和指导下进行的。作为一次规模空前的综合海洋探测活动，这次航行标志着海洋探险时代的结束和科学调查、探测时代的开始。此后，各国竞相建造海洋调查船，改进和发明了许多更加精密的科学探测技术。
20世纪20世纪60年代以来，海洋调查与探测进入了一个崭新的时期。这个时期的显著特点是海洋调查开始从基础科学研究转向海洋开发研究。与此同时，海洋观测技术也发生了根本性的变化，开始在海洋观测中使用飞机、卫星、深潜器、深海钻探船等，并引进计算机技术，从而可以宏观地、主体地观测海洋。
1960年，美国发射了第一颗气象卫星。1978年美国又发射了第一颗海洋卫星，开创了人类从空间观测地球表面的时代，把海洋观测技术从海洋表面的局部观测，引向从空间进行全面的宏观调查，使对海洋的监测、预报成为可能。1978年，美国海军还成功地下潜到世界大洋的最深处太平洋的马里亚纳海沟，宣告了人类已经具有征服大洋任何深度的能力。
随着现代科学技术的发展，目前海洋调查中已广泛应用遥感、遥控、水声、深潜、浮标、电子计算机等尖端技术，使现在的海洋探测向着海面、空间、海底立体化的方向发展。这些现代科学技术宛如优秀的侦察兵，日夜不停地探测着海洋的奥秘，并向人类预告万里海洋的最新情报……
原始探测
我们的人类从一开始就对神秘莫测的海洋产生了浓厚的兴趣。人类最早是用树棍、竹竿来测量水深。后来又发展为用绳索来测量水深。葡萄牙人麦哲伦做出了最早的深海测深报告。当他率领的船队航行到南太平洋的土阿莫土群岛时，他把拴有坠子的10根缆绳（每根约700米）接起来探测海深。但是仍未到底。于是麦哲伦宣称，这里是世界海洋最深的地方。后来调查的结果，这里的深度有5000米。
用缆绳测量海洋深度，测出的数字一般比实际深度大。这是因为装上坠子的缆绳放进深海后，由于中下层海流的作用，缆绳变成弓形，以致坠子碰到海底时，所放出的缆绳长度比实际深度大得多。
后来，美国人威克斯船长和丹纳博士又改用铜索作为测量绳。
在这期间，还存在着其他的测深方法。比如有一个叫开尔文的人曾经发明了化学管测深法。原理是这样的，首先，他将一支玻璃管内壁涂上红色的物质铬酸银，然后用拴有重锤的测量绳带着这支玻璃管沉入海中。入水后，海水便从开口处涌入管内。海水与管壁的铬酸银发生反应，生成白色颜色的氧化银。海水越深，压力就越大，进入玻璃管内的海水就越多，从而可以测得海底的最大水压，然后再根据物理学上的定律、公式，就会很容易地由水的气压算出海水的深度。
但是，在1920年以前，也就是距今80多年以前，用绳索来测量海深还是人们经常使用的、主要的探测方法。这种原始的探测手段，直到近几十年来才被更为科学的方法所替代。
声波探测
在第一次世界大战期间，德国的潜水艇发挥了很大的威力。为了能够探测到德国潜水艇的位置，英国、法国等国家的科学家们进行了长时间的研究。
法国有一位科学家叫郎之万的，发明了用声波来探测潜水艇的方法。那就是，向水中发射声波，并检查反射来的声波，这样来捕捉敌人的潜水艇。这种研究在当时曾经非常活跃。
在这种研究的基础上，人们进一步发展了音响测深法，以此来测量海洋的深度和海底地形。
大家都知道，当我们对着山丘或高大建筑物高声喊叫时，声音会在碰到它们之后反射回来，这就叫做“回声”。而声音在水中传播的性能和速度比在空气中传播的还要好、还要快。声音在空气中的传播速度是每秒340米，而在0℃水中是1500米。此外声波在水中的衰减比在空气中小，因此，声音在水中比在空气中传播得更远。
声音在水中遇到障碍物之后，也会反射回来。这样，根据声波在水中的传播速度，只要测出声音从船上发射再反射到船上的时间，就能知道海的深度。
这即是利用“回声”来测量海深的道理。但实际上，问题要比我们想象的复杂得多。这主要是由于，声波在海水中传播的速度不是固定不变的，它是随海水温度、盐度和水深的变化而变化的，也就是说，海水下面存在着声速不同的水层。如在温度为0℃的海水里，声音每小时可跑5000多千米，比在空气中的传播速度快4倍多；在30℃的海水里，它每小时可以跑5600多千米；在含盐多的水里，声音传播的速度比在含盐少的水中要快。另一方面，声音在穿过声速不同的水层时，还会产生不同的折射。此外，声音碰到海底或障碍物也会拐弯，也就是说，声音在水中是沿着一条看不见的声道，弯弯曲曲前进的。
这样，一种现代化的水声探测技术——声呐问世了。什么是“声呐”呢？
实际上，声呐就是人们利用水声能量进行水下观测和通信的一种仪器。前面我们已经讲了，声波在海水里并不是直线传播的，不同的水域、不同的水深以及不同的障碍物或海底地形，都会对声音的传播发生影响。而声呐正是利用了这一原理，通过回收不同的“回声”来探测海水的不同界面、海洋深度以及海底地形等。
声呐基本上可以分为两种。第一种可以称为主动声呐。它可以发射声波，遇到目标时，会产生回声，而声呐里装有能感受声音的装置，这样，声呐就可接收这种回声，并加以处理，然后在显示器上显示出目标的方位、大小及形状。有的还能根据回声的大小确定目标的远近。第二种可以称为被动声呐。这种声呐不能发射声波，它只接收目标发出的噪音，然后加以处理并将结果显示出来。
结果按照声呐安放的位置分，声呐还可以分为舰艇载、飞机载和固定式三种。
近年来，人类又发明了多波束回声测深仪。这种多波束回声测深仪与普通的声呐测深仪不同，它可以发射多束声波，而其接收装置会把反射回来的每一束声波都单独地接收下来，经过仪器内部的处理装置就会得出多束声波所接触的海底深度。这样，再经与之相联的电子计算机进行处理，就可以绘制出较大区域的海底地形图。
随着电子计算机技术的飞速发展，微型计算机的迅速崛起，回声、水声探测技术现在又进入了微处理机时代。一些国家已开始把微型计算机引入了水声测深技术之中，实现了水声测深仪中央控制和精细的信息处理。同时，在水声测深仪终端上不仅采用了屏幕显示器，进行传统的水深曲线的记录，而且还能够记录测量点编号、测量时间、测量位置等多项参数的情况，实现了图表注释可以自动打印记录，大大减轻了操作人员和绘图人员的劳动强度，提高了工作效率。而且这种测量精度高，图像数据记录清晰、可靠、直观，便于资料存档和查阅，特别适用于港湾、码头、湖泊、水库以及海洋上航道水深的测量和海图标绘，对于船舶导航，也有很大帮助。
总之，海洋探测的“顺风耳”——回声、水声探测技术为海洋事业的开发，提供了巨大的帮助。“顺风耳”耳听八方，为海洋开发充当着“侦察兵”的作用……
神奇的观测
海洋观测仪器是海洋调查工具，海洋调查是海洋开发和海洋科学研究的基础。没有高精度、高速稳定可靠的海洋仪器，就不可能为海洋开发和海洋学研究提供准确的一手材料。因此，海洋观测仪器的现代化受到了人们广泛的重视。
自从1950年以来，航空遥感作为海洋环境调查和海洋开发的有效手段，开始受到了很多国家的关注，并同卫星、调查船、浮标、潜水器等一起列入了多数国家的发展规划。
尤其是最近10年来，航空海洋遥感技术在世界范围内取得了较大的进展，并已在气象和海洋领域开始广泛的应用。遥感飞机各种类型，如气象研究机、海洋学观测机、海洋磁测机、摄影测量机、地质调查机、综合研究机等等。
在航空海洋遥感的基础上，航天海洋遥感技术在近年来也获得了可喜的发展，而且其优势和性能远远高于航空海洋遥感，成为海洋调查空间技术的后起之秀。一般航空遥感飞机的飞行高度在10千米左右，一张航空照片覆盖地面面积只有10—30平方千米，探测一遍全球表面需要十几年的时间；而以人造卫星为观测平台的航天海洋遥感所覆盖的面积可达3.4万平方千米，每18天就可以覆盖全球一遍，其优越性是显而易见的。
以美国1978年发射的海洋卫星“西塞—A”号为例，它重2200千克，是由一个33.3米长的火箭把它带到805千米的高度。它的传感器可以观测海流、潮汐、波浪、海面温度、风暴、冰况及海岸现象等。这些信息传送到地面，经过加工处理被人们研究使用。“西塞—A”号卫星工作时间是1年，它每天绕地球14圈，它的传感器6小时扫描（即探测）一次，扫描的面积包括世界95％的海洋。国外认为这颗海洋卫星开创了“海洋科学发展的新纪元”，揭开了“海洋研究的新的一页”，价值很高。
