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超低频（ELF）是什么？为何它能穿越海洋深处，甚至与潜艇沟通？
超低频（ELF）无线电波是指频率在3到30赫兹（Hz）之间的电磁辐射，这类波长可达100,000至10,000公里。这种特殊的频率范围使得ELF波在自然界中能够以非常低的衰减度传播，并且能够有效穿透海水，从而成为与潜艇进行通讯的理想媒介。
由于其极长的波长，ELF波能够绕过大型障碍物，并且不会被山脉或地平线阻挡。
ELF波的特性亦使得它们能够沿着地球的曲率传播。这种传播机制依赖于地球与电离层之间的波导效应，ELF波在这一过程中也可以反射并环绕地球几圈。这使得它们在极为广泛的距离内进行通信成为可能。尤其是对于潜艇而言，当潜艇在深海中无法接收其他的高频无线电信号时，ELF波便展现了无可替代的作用。
ELF波的衰减率非常低，每1,000公里仅为1至2分贝，这让单个发射器能够实现全球通信。
目前已知只有少数几个国家（如美国、俄罗斯、印度和中国）建造了ELF通信设施，用于与潜艇进行通讯。这些设施通常使用长达数十公里的接地无线电天线，并由能够输出数百万瓦的发射机驱动。美国的ELF设施于1985到2004年间运行，但现在已经撤除。
ELF波的自然产生与功能
ELF波的自然来源主要来自闪电和地球磁场的自然扰动。在大气科学中，这些波被研究的原因在于它们能够为地球的气候和环境提供有用的数据。此外，ELF波因为能够穿透海水而用于地球的油气勘探等应用。在医疗领域，ELF频率也被应用于一些治疗方法，这再次彰显了这些低频无线电波的广泛用途。
潜艇通信的挑战
虽然ELF波在潜艇通信中扮演着重要角色，但其数据传输速度相对较慢，通常只能每分钟发送少数字符。由于潜艇无法安装相通常需要比较大的天线，因此通信的方式通常是透过发送升浮的命令，以使潜艇升到较浅的水层以接收较高频率的信号。
由于电磁波在海水中衰减极快，这使得普通的无线电通信对于潜艇来说几乎是不可能的。
科学界的关注与争议
由于频率的特性，ELF波在生态系统中的影响仍然是一个争议的话题。实际上，电磁场的长期暴露对健康的影响尚无定论，关于与白血病之间的相关性等问题引起了各界的关注。世界卫生组织在2005年曾组织专家评估这方面的风险，但结果显示支持力不足。
在此背景下，是否还存在其他我们尚未理解的潜在影响，或这些波对我们的环境和生物并无重大影响呢？
