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《水下滑翔机帮助监测南极环流中心》

  • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者： liguiju
  • 发布时间：2024-07-14

  • 高科技自动水下滑翔机可以帮助测量南极环流深处的数据，数据规模是革命性的。海上滑翔机描述为“海洋观测能力的阶梯式改变者”。

    澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的科学家在2023年在研究船（RV）Investigator部署了三架海洋滑翔机。RV Investigator上的科学团队由澳大利亚南极计划伙伴关系和CSIRO领导。研究船工作区域位于南纬55度左右，大约在塔斯马尼亚和南极之间，是南极环流区域。其主要任务是调查为何地球上最强的洋流会将温水泄漏到极地海洋中。研究人员希望更详细地描绘这些漩涡和小规模过程，以更好地了解它们在跨水流传输热量方面所起的作用。

    滑翔机从岸上驾驶，并被送入南极环极洋流的小规模（10-100公里）漩涡中。这些滑翔机已经在极地前线巡航了四个月，剖析了南极环极洋流，每四个小时传输一次数据。革命性的是数据的规模。通常情况下，在南大洋的旅行中，横断面相距100公里。但是滑翔机可以每两公里、三公里或四公里提供数据。发现漩涡能将热量向南移动。

    除滑翔机外，CSIRO还与美国宇航局和法国国家空间研究中心合作部署了SWOT卫星，帮助将滑翔机取回。滑翔机是与新卫星技术结合，使科学家获得了传统工具无法获得的细节信息。（李亚清 编译）

  • 原文来源：https://www.csiro.au/en/news/All/Articles/2024/May/Gliders-in-the-Southern-Ocean
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  • 《央视聚焦海洋国家实验室水下滑翔机海燕》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2018-02-02
    • 　　1月26日，中央电视台播出了大型纪录片《创新中国》第五集《空海》。海洋的幽暗深处，孕育着不为人知的生命。从制造“天宫”到化身“蛟龙”，中国人梦想飞向太空，也在努力探索深海。水下机器人如何迎击台风，完成“不可能的任务”？在这一集中，天津大学水下滑翔机“海燕”惊艳亮相（34分29秒至41分40秒），徐徐展现中国创造打破国外技术封锁，在台风中心完成现场观测，获得台风过程中的海洋精细化参数信息的全过程。天大团队用科技成果讲述“创新”故事，展现转型与变迁造就的活力，展现新时代中国的自豪与信心。 　　《创新中国》是一部讲述中国最新科技成就和创新精神的纪录片。全片共6集，内容包括《信息》、《能源》、《制造》、《生命》、《空海》、《潮起》。该记录片关注最前沿的科学突破、最新潮的科技热点，聚焦信息技术、新型能源、中国制造、生命科学、航空航天与海洋探索等前沿领域，用鲜活的故事记录当下中国伟大的创新实践。 　　在《空海》一集中出现的天津大学“海燕”——“混合驱动水下航行器关键技术与应用”项目，又名水下滑翔机，是一种基于精准浮力调控的无人航行器、潜水器。由于拥有国际先进的水下滑翔机一直是建成世界海洋强国重要的标志性成果之一，因此美国等国对该技术一直进行严密封锁。但“海燕”既打破了国外对我国技术封锁的壁垒，也扭转了我国在某些关键技术上受制于人的局面。 　　“海燕”，器如其名，相比于传统无人无缆潜水器（AUV），可谓身轻体瘦。它融合了浮力驱动与螺旋桨推进技术，不但能实现和AUV一样的转弯、水平运动，且具备传统滑翔机剖面滑翔的能力（即进行“之”字形锯齿状运动）。无论在续航里程、下潜深度以及稳定性等诸多方面，“海燕”都不输于国外同类产品。 　　如今，“海燕”率先在我国海洋关键技术与示范应用方面“大显身手”。除了成功应用于“南水北调”水源地水质监测、南海环境调查等国家重大工程和海洋国防建设事业，2017年8月份，7台专门用于观测台风的“海燕”水下滑翔机组网协作配合，先后主动迎击“天鸽”和“帕卡”两大台风，是我国首次使用水下滑翔机获得台风现场的全过程温盐、海流数据，获得数百个观测剖面，结合同步开展的其他综合观测，这些资料将对台风研究起到重要的推动作用。 　　至台风逼近时，“海燕”们距离台风“天鸽”中心仅约十公里，实现了台风路过的全程观测。在观测过程中，自动优化并调整航路，在台风区开展高频次的剖面测量，获得台风下的海洋温盐、流速等参数信息。“海燕”在和台风搏斗了20多个小时后，成功带着数据返航，而此次参与观测的“海燕”水下滑翔机在台风中工作正常，未受破坏，表现出很强的可靠性与抗风浪能力。“我心里松了口气，我知道我们这些‘海燕’滑翔机真正经历了一次洗礼，在恶劣的海况条件下生存下来。”参与“海燕”项目研究的团队核心成员王延辉说。 　　“打破国外垄断，我们的技术一直在不断地进步，并且和发达国家的差距在不断缩小，这是我们工作最大的乐趣和回报。”“海燕”团队负责人、机械学院学院教授王树新说。团队已经把花费十年研究的“海燕”项目整体搬迁到了海洋国家实验室，在中国最高等级的海洋科研机构，继续从事海洋领域最前沿的科技研究。正像纪录片中所说，“‘海燕’又要出发了，此次目的地是更远、更深的大洋，它们将同国家实验室的其他科考队伍一起，描绘蓝色国土的样貌”。 　　中央电视台纪录频道：http://tv.cctv.com/2018/01/26/VIDEAuhaJqSuNkvsjI3geXJN180126.shtml
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  • 《中国首次利用水下滑翔机完成白令海海域观测》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：mall
    • 发布时间：2018-09-20
    • 由中国自然资源部组织的第九次北极科学考察队9月10日在白令海公海区域成功回收了执行观测任务的水下滑翔机，这是中国首次利用水下滑翔机完成白令海海盆和陆坡区连续、高密度观测。 　　白令海是连接太平洋和北冰洋的海上通道，其环境变化可直接影响北冰洋入流水的性质，进而影响北极海洋环境。因此，白令海一直是中国北极科学考察的重点调查区域。 　　“该滑翔机是在本航次开始北上途中布放，成功进行了45天的观测，航行500海里，获取229个海洋温盐剖面，成功实现白令海海盆和陆坡区连续、高密度观测。这在我国极地考察中尚属首次，标志着我国具备了在极区海洋采用无人平台开展自主长期业务化监测的能力。”考察队首席科学家助理、自然资源部第一海洋研究所研究员陈红霞说。 　　据介绍，中国此前8次北极科学考察均在白令海海域开展了断面重复调查。本航次则首次利用水下滑翔机进行观测，可以更节约时间和人力物力，并且观测范围更大、效率更高。 　　水下滑翔机是一种新型水下机器人，具有能源消耗小、续航力强、实时性好的优点。尤其在环境恶劣的极地，滑翔机的应用可有效提高极地环境空间和时间测量密度。 　　据介绍，此次布放的水下滑翔机为中国自主研发，主要用于观测调查海域的水文环境，可获取从表层到千米深度的温盐剖面数据。水下滑翔机可以沿设定轨迹进行观测，其运行轨迹类似“Ｖ”字，下沉到海面以下1000米后再上升至海面，并将相关观测数据传输回国内，之后重复该过程，约4至5个小时可以完成一个“Ｖ”字剖面。 　　陈红霞表示，本航次滑翔机数据已传回国内，自然资源部第一海洋研究所已经完成滑翔机数据的初步处理。该数据可为开展白令海海盆和陆坡区动力环境空间分布特征及其变化规律研究提供宝贵的资料。（记者：申铖）
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