《4000米深海自持式剖面浮标海试成功》

  • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
  • 编译者: cancan
  • 发布时间:2018-09-03
  • 天津大学青岛海洋工程研究院海洋浮标团队自主研制的大洋4000米深海自持式剖面浮标“浮星”海试成功。自7月28日在南海北部近4000米水域投放,截至8月8日收回,“浮星”连续工作十天以上,稳定运行26个剖面,最大下潜深度3550.3米,数据传输成功率达到99.9%,标志着我国在4000米深海自持式剖面浮标的实用化道路上迈出了关键一步。

    据介绍,深海自持式剖面浮标随海流漂移,是一种易投弃、小型化、低成本的水下移动观测平台,可在任意海域内实现自适应配平、自动下潜、定深悬停和上浮等功能,根据搭载的传感器类型如CTD(温盐深)、溶解氧、ADCP(海流剖面仪)等,快速、准确、大范围收集全球海洋的海水剖面数据,它可带领我们进一步认识海洋并经略海洋,是海洋观测与探测的重要工具。

    “浮星”由天津大学青岛海洋工程研究院李醒飞教授牵头负责实施,获得青岛海洋科学与技术试点国家实验室“问海计划”专项的支持。近年来,多个国家启动了新一轮深海大洋观测计划,向2000米以下的深海延拓,以占领新一轮深海竞争的制高点,但我国直至21世纪初才正式加入全球海洋观测网。本次海试的成功进一步验证了“浮星”在大洋4000米深海的浮力驱动、耐压设计、采集通讯等关键技术的可行性和设备的可靠性,也极大地推动了我国在4000米深海自持式剖面浮标的实用化进程。

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    • 天津大学青岛海洋工程研究院海洋浮标团队自主研制的大洋4000米深海自持式剖面浮标“浮星”海试成功。自7月28日在南海北部近4000米水域投放,截至8月8日收回,“浮星”连续工作十天以上,稳定运行26个剖面,最大下潜深度3550.3米,数据传输成功率达到99.9%,标志着我国在4000米深海自持式剖面浮标的实用化道路上迈出了关键一步。   据介绍,深海自持式剖面浮标随海流漂移,是一种易投弃、小型化、低成本的水下移动观测平台,可在任意海域内实现自适应配平、自动下潜、定深悬停和上浮等功能,根据搭载的传感器类型如CTD(温盐深)、溶解氧、ADCP(海流剖面仪)等,快速、准确、大范围收集全球海洋的海水剖面数据,它可带领我们进一步认识海洋并经略海洋,是海洋观测与探测的重要工具。   “浮星”由天津大学青岛海洋工程研究院李醒飞教授牵头负责实施,获得青岛海洋科学与技术试点国家实验室“问海计划”专项的支持。近年来,多个国家启动了新一轮深海大洋观测计划,向2000米以下的深海延拓,以占领新一轮深海竞争的制高点,但我国直至21世纪初才正式加入全球海洋观测网。本次海试的成功进一步验证了“浮星”在大洋4000米深海的浮力驱动、耐压设计、采集通讯等关键技术的可行性和设备的可靠性,也极大地推动了我国在4000米深海自持式剖面浮标的实用化进程。(孙玉松)
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    • 编译者:熊萍
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    • 6月23日,国家重点研发计划专项“海气交互关键层大剖面综合同步观测浮标研制与应用示范”项目在南海3500米水深成功完成大型浮标系统布放,进入为期一年的海试运行,并面向复杂海洋动力环境及高海况背景下的南海海气通量和海洋-气象水文生态要素开展长期观测和综合同步数据获取。 该套海气交互关键层大剖面综合同步观测浮标系统由中国科学院海洋研究所牵头,联合多家单位历时近三年时间研发。项目团队创新设计了适用于深海高海况的高稳性浮标结构和锚系结构,开发了海洋量子激光雷达和海洋微波辐射计等多套先进的观测设备,实现了水上10千米水下1千米的“大气-界面-水下”的综合同步观测,有效推动了海洋观测技术跨越式发展。 项目组经过近一个月的备航,由“海科001”6月18日从三亚南山港出发拖带浮标并实施现场布放。经过五天五夜的连续拖航,将大剖面浮标拖航至项目论证确定的南海中北部水深超过3500米的站位附近。经随船专家现场确认水深满足布放条件,实施现场布放工作。 在项目首席科学家的指挥下,工作人员先将1000米感应耦合缆及剖面观测传感器缓慢释放入水,然后将约5000米的中间缆连接好渐次入水。虽然南海强烈的阳光使得甲板温度高达70℃,但全体人员冒着酷暑坚持工作。经过12个小时紧张有序的工作,随着固定锚最后入水,大剖面浮标布放工作顺利完成。 该套浮标系统包含高稳性浮标体、传感器、能源系统、大数据量传输等多项关键技术,重点解决了高海况下的稳定性、可靠性和长期在位观测技术难题,可适应风速超过60米/秒、最大波高20米的极端工作环境。建立了浮标-锚系耦合水动力分析模型,优化完善了大型浮标深海系留设计,布放水深可超过3500米。研发了适用于高海况下浮标平台的太阳能、风能、温差能、波浪能等复合型能源供给与综合管理控制系统,实现了浮标的大功率、长周期能源供给。开展了大型浮标智能数据采集与控制、数据质量实时在线控制、大数据量传输、主被动结合的浮标安防等系列关键技术研究,提升了海洋浮标的数据质量与安全防护能力,突破了海气通量、水体剖面观测、空气二氧化碳观测等系列关键技术。 该套浮标的成功布放开创了国内外超3500米水深布放大剖面观测浮标系统的先例,填补了大水深、大剖面、大浮标观测技术的空白。目前,系统整体运行稳定,数据接收正常,将为深化对南海海气交互关键层的系统科学认知以及海洋防灾减灾等提供技术支撑。