《“海哨兵”波浪滑翔器顺利完成菲律宾海与中国南海台风观测》

  • 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: liguiju
  • 发布时间:2020-03-21
  • 近日,由海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室孙秀军教授团队自主研发的“海哨兵”波浪滑翔器在菲律宾海以及中国南海完成了为期110天航程3884公里的连续航行,顺利结束海上试验任务,成功获取了“白鹿”、“玲玲”和“米娜”等3个台风期间的气象水文数据。

    台风强度的精准预报依赖我们对台风过程下的海气交换的深入认知。然而,目前受限于传统的海上观测技术,台风状况下的海洋-大气要素变化特征和机制一直缺乏大量的现场观测作为支撑,制约了我们对高海况下海气相互作用的认识。

    在海洋试点国家实验室“问海计划”项目“波浪滑翔器海气通量观测技术开发与应用”的支持下,“海哨兵”波浪滑翔器通过集成超声波微型气象站、水面温度等传感器,在菲律宾海以及中国南海完成了为期110天航程3884公里的连续航行,期间获取了“白鹿”、“玲玲”和“米娜”等3个台风期间的气象水文数据,为科学家深度挖掘台风状态下的海洋和大气变化特征提供了第一手宝贵资料。

    本次试验中,“海哨兵”波浪滑翔器不间断运行110天连续航程3884公里,平均速度近1节,试验过程设备运行状态稳定,期间经历了三次台风过境,进一步验证了“海哨兵”波浪滑翔器在极端海况下的生存能力。观测数据显示“白鹿”、“玲玲”和“米娜”台风经过时的海面风速明显增强,“海哨兵”采集最大风速分别为16.8m/s、16.4m/s和14.1m/s,随着台风靠近,观测气压明显降低,并在气压地低值区海洋和大气均显著降温。初步的观测表明,“海哨兵”在以上三个台风期间所获取的气温、气压、风速、风向、海表温度等数据具有较高的可信度,能有效地为台风机理研究和台风预报提供可靠的观测支撑。

  • 原文来源:http://www.qnlm.ac/page?a=5&b=2&c=218&d=1&p=detail
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    • 10月16日,我国自主研发的“海翼”号水下滑翔机在马里亚纳海沟挑战者深渊完成各项科考任务,搭乘“探索一号”科考船顺利返回海南三亚港。 本航次,科考队利用两台“海翼”号7000米水下滑翔机分别针对马里亚纳深渊区域5500米等深线、7000米等深线内的两条科学测线进行观测,连续作业46天,最大下潜深度达7076米。“海翼”号由此成为目前世界上下潜深度超过7000米次数最多,也是世界上唯一一款能长时间连续稳定工作的深渊级水下滑翔机。特别是在“山竹”“康妮”等超强台风袭扰下,“海翼”号依然正常连续工作,充分表明该设备的高可靠性与强环境适应能力。 突破封锁自主造 据了解,水下滑翔机依托浮力在海水中滑行,重量轻、消耗小、隐蔽性好,能够胜任长时间、远距离的科考任务,可应用于海洋物理、海洋生物等研究领域。 从上世纪末至今,美国、日本等发达国家研制出以电池或太阳能为动力来源的水下滑翔机。在国外技术封锁的情况下,中国科学院沈阳自动化研究所研制出了具有完全自主知识产权的“海翼”号。目前,针对不同海上观测任务需求,“海翼”号已经拥有了300米级、1000米级和7000米级等多种型号,并可搭载不同传感器,在海洋观测、海洋生物、海洋化学及资源勘探等领域一显身手。 外表“呆萌”本领大 “海翼”号拥有圆圆的头,筒状修长的体型,前部长着一对“翅膀”,后面拖着长长的天线尾巴。看似“呆萌”的外表下集成了壳体、浮力机构、控制、传感器、水声通信、导航及发射回收等诸多技术,具有不靠螺旋桨自我驱动的绝活儿。 “海翼”号装配有类似于鱼鳔的油囊和可以前后移动的电池。下潜时,“鱼鳔”缩小,减小浮力,同时电池自动前移,其头部就下潜,“翅膀”会产生向前的推力,这样“海翼”号就有了水平方向的速度。上浮时,“鱼鳔”鼓起,浮力增大,电池自动后移,它就会抬起头向上滑行。在不断的下潜上浮过程中实现折线前进,就像海豚一样在大海保持航向不断前行。 水下滑翔机动辄在数千米深的水下作业,可谓“压力山大”。为避免被压成“馅饼”,“海翼”号采用了由轻质碳纤维材料制成的外壳,不仅穿上了“铁布衫”,还成功“瘦身”,为携带更多电池提供了空间。 连取佳绩显身手 去年,“海翼”号共完成23台次应用,安全回收率100%,海上观测总距离达12600余公里,创造了一个又一个纪录。去年3月,“海翼7000”系列水下滑翔机在马里亚纳海沟下潜到6329米深度,刷新了由美国创下的6000米深度的世界纪录;7月,12台“海翼”号水下滑翔机在南海实现了我国最大规模的集群观测应用;10月,“海翼1000”系列水下滑翔机无故障连续工作91天,创造我国水下滑翔机工作时间最长、航行距离最远、观测剖面数最多的新纪录。 今年,“海翼”号再接再厉,取得一系列重要考察成果。7月,中国第九次北极科考队成功布放“海翼”号用于测量白令海的温度、盐度和深度,这是我国自主研发的水下滑翔机首次应用于中国北极科考。9月,两台“海翼1000”水下滑翔机和一套时效潜标圆满完成南海联合观测与通信试验,成功验证了移动—固定联合观测作业的新模式。期待着“海翼”号在今后的探海征程上取得更加出色的表现。
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    • 编译者:liguiju
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