航海创新
1、近代航海技术的主要内容
航海技术主要包括船舶航行与导航定位、船舶操纵与避让、船舶种类与性能结构、船舶设备与属具、助航仪器及设施、海洋水文地理与气象、港口与航道工程等内容。现代科学技术的发展成就,使航海技术取得了长足的进步,信息科学、计算机技术、电子技术、通讯技术及空间卫星技术在航海上得到了成功的应用。早期航海者通过不断的创新来弥补旧时代落后的航海技术。其中早期的北欧海盗在航行时,船长十分熟悉海面和海中自然物,如鸟类、鱼类、水流、浮木、海草、水色、冰原反光、云层、风势等。9世纪时,北欧著名航海家弗勒基,总是在船上装了一笼乌鸦,当觉得船即将靠近陆地的时候,他就会放飞笼中的鸟儿。如果鸟儿在船的周围漫无目的的飞翔,说明离陆地还远;如果乌鸦朝某个特定的方向飞去,他就会开船追随鸟飞去的方向,而这往往是驶向陆地的方向。当然,这种方法仅仅在距陆地比较近的情况才起作用。航海是由技艺逐步发展为科学技术的
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3、想知道古代航海技术是如何消除导航积累误差的?
航海就是一种安全有效的从一个地方转移到另一个地方的技术,人类历史上有记载最早的贸易航海大概出现在公元前5000年,其中中国文化界有"殷人远航美洲之说",可惜史料记载不全,具体怎样也无从说起。但不管怎么说,这些都标志着航海技术的诞生。
早期航海者的勇敢世人皆知,他们不断的通过伟大的创新来弥补旧时代落后的航海技术。其中早期的北欧海盗在航行时,船长十分熟悉海面和海中自然物,如鸟类、鱼类、水流、浮木、海草、水色、冰原反光、云层、风势等。9世纪时,北欧著名航海家弗勒基,总是在船上装了一笼乌鸦,当觉得船即将靠近陆地的时候,他就会放飞笼中的鸟儿。如果鸟儿在船的周围漫无目的的飞翔,说明离陆地还远;如果乌鸦朝某个特定的方向飞去,他就会开船追随鸟飞去的方向,而这往往是驶向陆地的方向。当然,这种方法仅仅在距陆地比较近的情况才起作用。
那时航海者在海上总是保持与岸边比较近的距离航行,通过他们能够看到陆地特征来判断航向是否正确。通常他们白天进行航行,晚上就停泊在港内或抛锚在海面上。像中世纪盛期欧洲各城市的商船大多采用沿岸航行,他们宁愿沿着西班牙、法国和意大利的地中海海岸作迂回航行。也不肯在通过直布罗陀海峡后,向东直航。总之,没有一个船主敢冒险出海到望不见陆地的洋面上去,因为他们认为,那碰到暗礁和浅滩的船难的危险程度,总不如沉没在大海里可怕。而他们不敢穿洋直航,有三个原因:一是怕迷失方向;二是害怕远洋中的风暴;三是害怕遭到海盗袭击。但归根到底还是第一个原因!后来导航技术有了进步,虽然仍有第二、三个原因的存在,但船只却敢作穿洋航行了。因此,在远洋航行中,确定船只的方位是第一位的。最初航海者通过白天观察太阳的高度,夜间观察北极星的方位来判断所处的纬度,依靠天体定位,航海家使用一种很简单的仪器来测量天体角度,称之为“雅各竿”。观测者有两根竿子在顶端连接起来,底下一根与地平线平行,上面一根对准天体(星星或太阳),就能量出偏角。然后利用偏角差来计算纬度和航程。这种技术被称做“纬度航行”,在测量纬度比较成功, 但确定经度却非常困难。尽管如此,“纬度航行”的方法仍在西欧被很普遍地采用,把自己置于与目的地相同的纬度线上,然后保持在这条线上航行,就能直到目的地。不过这并不是完全科学的,即使在今天,利用天文定位误差仍会在1-2海里左右,那时几乎没有象样的航海工具,误差之大可以想象。最著名的是哥伦布西航,他自认为先南下与印度相同的纬度后,再直线往西航行就可到达,可实际上发现的只是加勒比海巴哈马群岛的一个小岛,尽管他临死时都坚持自己到达的是印度。
人类最早被发明的航海工具是罗盘,也就是指南针的雏形。最初的时候,人们仅在天气情况恶劣,无法看到太阳和北极星,也不知道船首驶向何方才使用罗盘。航海者会在一块磁石摩擦一个铁针,使其产生磁性,并将其固定在一根稻草上,并悬浮于一碗水中,这样有了磁性的铁针就会自动指向北方。指南针约在12世纪由中国传入欧洲,后来又被欧洲的航海家改造成“指北”方向。到1250年左右,航海磁罗盘已发展到能连续测量出所有的水平方向,精确度在3°以内。但磁罗盘并不是很快地为欧洲人普遍接受。由于人们还无法科学地解释指针为什么能“找到”北方,而且人们很快发现,这些针所指的北方经常不准确。因为他们不知道铁针所指的是磁北极,而并非真正的北方(期间的角度被称为磁偏角)。在那时人们无法解释这些现象,因而在一个未知的地方航行就并不是很相信罗盘的指针。所以最初罗盘很具有神秘色彩,一般的航海水手都不敢使用,只有那些大胆而又谨慎的船长才暗暗地使用,把它装入一个小盒内,不让别人看到。而指南针在欧洲得以广泛使用,则是13世纪后期的事情。
指南针的使用,大大改变了地中海地区的航海形势。阴沉多云的天气虽然存在,但再也不是航海的障碍。全天候航行成为可能,越洋跨海的航行也成为可能。而且,有正确航向的越洋航行,也使航程大大缩短,节省了许多时间。到13世纪的最后二十五年里,一艘船完全可在一年中环行地中海两次,甚至在冬天里也能开船。到1300年,意大利船只可一年四季都在海上航行了。
与此同时,其他一些航海仪器也相继投入使用。如测量船体运动速度的“水钟”(waterclock)采用后,便可以计算航行的距离。顺便说一下,最早人们推测船速是靠航行时船底翻涌出的海藻量,即船速和海藻量成正比。呵呵,其实我觉得有时候用眼也能看的出,只是单位无法统一罢了。同一时期开始出现有系统的航行方向记录,也有为航海而编制的三角函数表,还有将尾舵安置在船的中心线上以控制方向的新技术等等.
15世纪,葡萄牙人在航海技术的提高方面又做了一些新贡献。1420年后,葡萄牙人开始在西非进行探险活动(非洲从此落入欧洲的魔爪。哭~~)。相对以往的航海活动来说,葡萄牙人的这一航海活动面临着两个新的难题。一是中部和南部大西洋是一个完全陌生的海域。二是向南航行后,天体现象发生了重大变化。大西洋洋流和磁场的变化,使航海家们经常搞错方向,对此,航海天文学家积极寻找解决问题的办法。从1450年起,他们用象限仪测量了一颗星体的中天高度。船只南行越过赤道、北极星已不可见的时候,他们便测量太阳的子午线顶垂线,这样及时校核已计算出的南北方位。同时,水文部门也提供了航海图、仪器、星表、航行方位图等充足的资料供航海家们使用。这样,南航便能顺利地进行。到1600年,海员们开始使用测航板来确定海船在航线上的位置,但是过程很复杂,这里就不详细说明了,只列出当时所用的道具:(栓有重物的绳子,每隔一段便打一个结的坚固绳索,一个30秒的沙漏),有谁感兴趣就联想一下,嘿嘿,其实挺简单的。
再来说一下海图:
大约在公元前6至5世纪时,有些海员就把地中海的一些路标、海岸特征,以及有用的经验记载下来。这种记录称为“环航”,后人称之为“沿海领航”。其中最早的一部是公元前6世纪西拉克斯所作,他在航行日记中详尽记述了地中海的各处危险海域和航道,记载每次航程在风向和天气良好时所需要的时间。不过,这些古代的航海指南主要是文字记录,这是由于绘图技术还不发达,更由于航海者往往出于商业竞争需要,对航道要保守秘密。因此,直到14世纪以前,欧洲都没有一本航海图留传下来。
大约从1300年起,欧洲出现了“第一批真正的地图”,即地中海沿岸航海图。这些海图在意大利常常被称为“港口指引”或“指南手册”,提供了许多详尽的航海资料。现存的这些14世纪地图中,最著名的是《加泰隆地图集》,现存于巴黎国家图书馆内。它将自东向西的世界中心地区(自印度至西班牙)绘成12幅地图,装订在木板上,可以折叠或展开,基本上是一本沿海航行地图集,参照了世代航海家们所记录的无数资料,比较准确地绘出了黑海、地中海和西欧海岸。而且东边也第一次把印度当作一个巨大的半岛来表示,西边还显示了当时还不大为人所知的“西方海洋”(即大西洋),这确是一大进步。我很奇怪当时为什么哥伦布没有看到它,否则也不至于死的不明不白了。中世纪欧洲较为典型精确的沿海航行图,其特点是表示了风向与气候关系的几何图形,形状恰似蔷薇花。这些海图在宏观上有实用价值,但难以确定船在航行过程中的具体方位。而且,这些图大多为手工绘制,没有一幅图是相同的。因此,到15世纪时,随着托勒密地理地图学说被欧洲人所重新认识,航海家们很快就采用纬线与子午线座标系来绘制海图了。加上印刷术的应用,标有方向线和距离的几何结构海图,开始在欧洲广泛流行。
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7、哪些技术的使用促进的当时航海事业的发展
唐朝建立后,经过"贞观之治",中国社会经济繁荣,文化发达,在国力强盛和造船技术进步的基础上,中国与西亚、非洲沿岸国家间的海洋航运有了很大发展.唐朝时由中国航海前往阿拉伯乃至非洲沿岸国家,已由过去的分段航行实现了全程直航,不再需要经印度洋沿岸国家换乘阿拉伯商船中转,而能直接抵达.
由于罗盘广泛地应用于航海,加上前人积累的牵星术、地文、潮流、季风等航海知识,以及造船技术的发展,特别是水密隔舱技术,使宋代后的航海家可以长年在海上远行.宋代人开辟了横越印度洋的航线,尤有重要意义,宋代航海家从广州、泉州启航,横越北印度洋,直航至西亚和非洲东海岸.
元代中国海洋航运业的一个突出特点是海上漕运占有相当重要的位置.元朝建都于大都(今北京),要解决京城地区及北方粮食紧缺问题,就必须从江南调运,其中海上漕运是主要途径之一.
在远洋航运方面,无论是航行规模,还是造船和航海技术方面,元代都超过了唐宋.元代较大的远洋船舶能承载千余人,有十余道风帆.阿拉伯的天文航海技术传入中国,也促进了中国航海技术的发展.
由于当时积极的航海贸易政策和以罗盘导航为标志的航海技术取得重大突破,中国领先西方进入"定量航海"时期.中国舟帆所及,几达西太平洋与北印度洋全部海岸,与亚非120多个国家和地区建立了航海贸易关系.元代远洋航运的发展,促进了国内外贸港口的繁荣,尤其是泉州港,在元代经历了它历史上最辉煌的时期,不仅成为中国最重要的对外贸易港和东方第一大港,而且成为世界上最著名的海外贸易港.
元代民间航海家汪大渊曾于公元1330-1390年两次从泉州出发,航海远游,行踪遍及南海、印度洋,远达阿拉伯半岛及东非沿海地区.为此,他于公元1349年写成《岛夷志略》一书,其中记述国名、地名达96处之多.
到明代永乐至宣德年间,伟大的中国航海家郑和率领远洋船队,先后七次下西洋,遍访亚非各国,其船队规模之大、船舶之巨、航路之广、航技之高,在当时无与伦比.
从1405年到1411年的6年中,郑和船队几乎没有间断地三次出洋,每次均游历南洋和印度附近的大小国家,加强了中国与这些国家、地区之间的联系,尤其是政治经济上的来往.此后外国使臣纷纷回访中国,当时的南海上桅帆点点,中外往来日趋频繁,许多国家和地区使臣的来华也不再限于搭载郑和下西洋的船只.同时郑和的几次出访,在旧港(在今天的印尼)消灭了海盗,也加强了与南洋各国的联络,使海路得以安全通畅.
郑和下西洋在航线及航海经验上都具有历史性的突破,他的航线从西太平洋穿越印度洋,直达东非.在世界航海史上也居于领先地位.在当时靠木船、仅凭借自然的风力航行,克服海上种种困难,不仅要有航海技术、造船技术、航海经验,掌握海洋知识,而且也需要勇气和探险精神,这些为以后中国人的航海奠定了基础.元代以前中国的远洋航线,基本上是沿海岸航行,船的规模、数量和人数、航行的次数,持续的时间都远不及郑和下西洋.
郑和通过七次大西洋的探险航行,开辟了海上交通路线,形成了系统完善的海上交通网络.前三次主要到印度以东,最远到达古里,这里是古代东西方海上贸易的重要港口.第四次开始到达西亚、东非地区.郑和重要航线有56条,航线总长15000英里,如开辟了古里到溜山到东非索马里摩加迪沙(木骨都束)、卜喇瓦、肯尼亚的麻林地,并向南航行到比剌(莫桑比克港)、孙剌(今索法拉港),据说分船队过了南非风暴区,远远超过了季风航行的要求.郑和下西洋的航线从航海发展史角度看,具有创新性的突破,为以后的航海奠定了坚实的基础.
郑和七下西洋的举措,是陆上丝绸之路向海上丝绸之路的重大转折,也创造了航海史上的奇迹,作为一位航海家,郑和具有的勇于奉献、向海洋探险的精神是罕有的,由中国郑和开始的海洋世纪,包含了东西方向海洋的开拓历程.沿着郑和开通的海道,大批中国人从此走出了国门,正是这种东西方向海洋的不断探索,最终使人类汇合在一个整体世界之中.
然而,随着中国晚期封建主义逐渐保守与僵化,明清王朝对外闭关锁国,对内实行海禁,严重阻碍了中国航海业的进一步发展和航海科学技术的不断进步,中国航海业进入由盛转衰的时期.
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9、郑和下西洋时代中国的造船和航海技术怎么突然那么厉害呢?
中国的造船技术并不是突然厉害起来的。而是有千年的传承。
历史上,中国人的要造船技术长期领先世界!
早在秦朝,中国就能造出大海船。秦始皇还曾经亲自坐船出海,遇到了鲸鱼。秦朝战船上的武士用强弩射杀了鲸鱼。
这说明两个问题,第一,秦朝的海船非常安全,要不然怎么会让秦始皇登船。第二,秦朝海船战斗力非凡。能够射杀鲸鱼,就能在海战中射杀强敌。可见秦朝时期,我国的造船技术已经十分先进。
汉朝是我国科技大发展的一个辉煌时期。造船技术也是突飞猛进。汉朝的楼船,一般是三层,有些高达十余层,十余丈高。船行海上,仿佛巨大的移动城堡。汉朝更设有“楼船将军”。汉武帝征讨朝、鲜就是水陆并进,发大军五万渡海作战。可见汉朝水军之强,海船之大。
三国时,东吴孙权曾派大军两万登上台湾岛。又从海路远征辽东。更有学者考证,东吴的船只曾经到达罗马帝国。
唐朝自不必说,宋朝的海船更加先进。在全球率先使用了水密舱这样的先进设计,大大增强了海船的安全性。
元朝也是中国科技发展的一个重要节点。
很多人以为元朝是蒙古人建立,野蛮落后。其实不然。元朝是中国历朝历代最开放的朝代之一。这是由游牧民族的特性决定的。
人们往往以为游牧民族科学技术必然落后于中原王朝,其实不然。
北方游牧民族,流动性非常大。与中亚、西亚、东欧交流很多,比中原王朝对外交流要多得多。而相互交流,是促进人类进步创新的最重要因素。
古代蒙古人对中亚、西亚、东欧、西欧的了解,远远超过中原人。他们从对外交流中,学到了很多新技术。三次西征以后,建立了横跨欧亚的大帝国。帝国内部,东西方的交流更加密切。很多西方的技术由此进入中国。
中国的造船业,也在这种交流中获得了新的发展。
中国传统的先进造船技术,加上外来的技术,共同造就了郑和下西洋的伟大传奇。
10、从航海发展史角度看,郑和下西洋的航线具有哪些创新性突破?
从航海发展史角度看,郑和下西洋的航线具有创新性的突破。重要航线专有56条,航线总长近2.5万千属米。第一次从苏州刘家港出发,经历爪哇、苏门答腊、锡兰、印度西海岸的柯钦以至古里。第二次沿同样的路径至古里。第三次以东印度洋为中心,从爪哇、苏门答腊往锡兰,又北上印度东海岸,抵孟加拉湾,然后折回马六甲海峡,在马六甲修筑城塞后返国。第四次又经东印度海岸折往波斯湾,到达霍尔木兹。也有人认为这次远航到达东非沿海。第五次与前次航线相同,抵达波斯湾。又另分一支船队经由阿拉伯南岸远航至东非沿海的摩加迪沙、布腊瓦、马林迪等地。第六次,除驶入波斯湾外,另有分队绕东非沿海诸港口航行。
第七次进行了经由印度西海岸入波斯湾的最后一次航行。这次,郑和的部下到达了阿拉伯的麦加。