互动科普

近年来，由于潜水器材的进步和人们对海底世界的认识更加清晰，潜水运动呈现出蓬勃发展的势头，投身于潜水和喜欢潜水运动的人越来越多。尤其在近两三年，潜水作为一种时尚的休闲方式，已经走入了普罗大众的视线。

潜水和水压

我们知道，大气和水都是有压力的。水压与水的多少无关，只与水的深浅和密度有关系。水越深，密度越大，水压越大。在同样的深度，水压从四周垂直作用于水中悬浮的物体。

通常情况下，水面承受的大气压力是相对恒定的，人们将其规定为1个大气压。随着深度的增加，下潜者承受的压力也相应增加。每下潜10米，潜水者所承受的压力就会增加1个大气压，在水深20米的地方，他将承受到3个大气压，以此类推。

那么，这个现象对潜水又有什么影响呢？

我们都知道，气体是可压缩的，在压力不是很大的情况下受到的压力发生改变时，空气的密度也随之成正比改变，而空气体积则成反比改变。对于这一点，做个简单的实验就不难证明。将一个开口朝下的敞口空瓶小心地带到水下10米的地方，此时水将占据瓶子的一半体积。这就说明，在压力加倍（从1个大气压增加到2个大气压）的时候，瓶内气体的密度加倍，而体积则减半。此时，如果要保持空气体积不变，就必须在瓶内注入空气，以补足减少的空气体积。之后，当瓶子上浮时，空气会随着压力的减小而成比例地膨胀，随着深度的减小，多出来的空气会逐渐溢到周围的水中。

以上情况是针对敞口的刚性瓶体。假如我们用的是密闭而有弹性的容器，情况就会有所不同。比如气球或塑胶袋，如果在水深30米的地方注入空气使它膨胀，再让它上浮到水面时，袋子将胀大4倍。这就要求袋子的弹性要足够好，否则它在上浮途中就可能会胀裂。

我们的耳道、鼻腔和肺这些空腔部位，相当于那个“有弹性的瓶子”。下潜时，水压增加会使身体空腔内的空气体积减少，压力会将身体组织向体内空腔挤压，你的耳朵、鼻腔和肺部会感到压力，如果持续下潜，将会感到明显不适。

要避免这种现象，在水下就必须呼吸和当时深度环境压力相等的高压气体，来平衡身体内外的压力。因此，我们在水下呼吸空气的体积只有水面上的一半，但其密度却是水面上的2倍。因此在上升回水面的过程中，就要呼出体积不断膨胀的空气，以使肺部维持原来的体积，否则就成了那个密封而不断膨胀的“袋子”。所以，水肺潜水最重要的原则是：持续呼吸，一定不要憋气。

休闲潜水

休闲潜水是融游泳和潜水、进行水下观赏、娱乐及旅游为一体的综合性休闲体育项目，按是否需要装备来划分，可以分为自由潜水和水肺潜水。

自由潜水（Free Dive），是国际上流行的一种极限运动，或叫闭气潜水，需要很严格的培训和长期的训练。它的装备和浮潜的装备是一样的，包括面镜、呼吸管和脚蹼，某些旅游度假区还会为浮潜的客人提供救生衣。

水肺潜水（Scuba Diving)，其中的diving是“潜水”的意思，而“Scuba”则是“Self-Contained Underwater Breathing Apparatus”（自携带水下呼吸装置）的缩写。因此，水肺潜水可解释为潜水员自行携带水下呼吸系统所进行的潜水活动。在潜水时，调节器装置可以将气瓶中释出的压缩空气的压力降低，以供人体正常呼吸。它的装备主要包括面镜、呼吸管、蛙鞋、呼吸调节器、浮力补偿装置（BC)、水肺气瓶、压力表。其中的面镜、呼吸管和蛙鞋俗称“潜水三宝”，是畅游海底世界、欣赏美妙景观必不可少的装备。

休闲潜水作为一种休闲娱乐项目，对技术和体能要求并不高。年满12周岁、身体健康都可以通过正规培训取得潜水执照，在世界各地的潜水度假村参加当地的潜水活动。休闲潜水对游泳技术的要求也不高，能游200米就可以了，主要是为了熟悉水性，在海上发生意外情况时可以自救。在国外，60～70岁的老人参加潜水活动很常见。

休闲潜水的极限深度是40米，实际上是一项很安全的活动。据国外的一份调查资料显示，各种运动项目危险系数排名中，潜水排在第43位。位于第42位的是足球，而第1位是航空运动。

潜水培训

与很多业余活动不同，国际上潜水运动的通用规则是“持证潜水”。拥有一张相应等级的潜水执照，证明你接受过严格的专业培训，并具有同等的经验。潜水执照的级别越高，越会受到人们的尊重与爱戴，拥有教练以上级别的潜水员更是非常珍视自己的荣誉。每位教练都要对他们教过的学员负责，学员与教练的关系至少要维持7年，学员出现任何问题，教练的声誉都会受到影响。

目前世界上知名的潜水培训组织有世界潜水联合会（CMAS)、国际潜水教练协会（NAUI)、职业潜水教练协会(PADI)、英国潜水协会(BSAC)、国际潜水学校联盟(ADS)、国际水肺潜水学校(SSI)和国际技术潜水协会（IDISDI）等。

其中，PADI（Profesional Association of Diver Instructor）是目前世界上最大的潜水训练机构。它在世界各地拥有超过2.5万名教练，每年签发70多万张潜水执照。

世界知名潜点

宛如美丽的珍珠散落在大海之上，这些世界著名的潜水圣地由于得天独厚的地理位置和自然环境，孕育了奇特的海底景观和丰富的海洋生物，非常令人神往。

（本文发表于《科学世界》2013年第8期）

（本文发表于《科学世界》2013年第8期）