海底探矿机器人

稀有金属是电子设备、特种合金的主要成分，国际市场的竞争日趋激烈。资源匮乏的日本把目光盯准了海洋。为了探明海底稀有金属等矿藏，日本海洋研究开发机构正在研发海底探矿机器人，计划中的机器人分为两种规格，中型长7米．重5吨，主要着眼于远海的大范围海域；小型长4米，重1吨，用于靠近海底做更详细的调查，可以在潜航中勘测海底地形，搜集数据，通过遥控采掘有用的矿物标本，最大潜深可达4500米。     

潜入夏威夷海底

夏威夷僧海豹是一种濒临灭绝的古老的鳍足类动物。目前全世界仅存约1400只。最近,卫星跟踪数据显示,有一些夏威夷僧海豹反复出现在夏威夷群岛西北的北安普敦海山附近海域。科学家认为,上述海域海底众多的珊瑚群可能为僧海豹提供了食物和避难场所。为了寻找这些僧海豹并了解珊瑚礁的生态状况,海洋生物学家乘坐潜水艇冒险潜入夏威夷海域水下1000米的深处。 瑞切尔是参加这次海底考察的美国海洋生物学家。本文是他专门为海洋科学爱好者撰写的考察笔记的一部分。     

东海海底观测网小衢山试验站记录的2010 年智利海啸信号分析

海面高度变化包含了周期性的潮位变化和非周期性的风场、气压和涌浪等过程引起的增、减水变化, 较大幅度的增、减水都可能引发自然灾害. 本文利用东海海底观测网小衢山试验站获取的长期连续观测资料, 通过功率谱及潮汐调和分析方法计算了试验站海平面变化的主周期及其分量值, 并由海平面观测值减去潮汐调和分析值得到海面高度异常值(sla). 研究海域sla 值与南北向风速有较好的相关性, 相关系数为0.65, 并通过线性拟合得出由局地风场引起的海面高度异常值sla_wind. sla_wind 是sla 的主要分量, 但非等值, 即由sla-sla_wind 得到剩余海面高度异常值sla_residual 不等于零, 表明有其他引发海平面异常变化的外力因素存在. 通过详细分析2010 年2 月27 日智利8.8 级强震发生前后一段时间的海平面变化数据, 发现在2010 年2月28 日15:00 时sla_residual 达到极大值0.48 m, 恰好与太平洋海啸中心预报的智利地震海啸进入东中国海沿岸的时间相一致, 由此判断该剩余海面高度异常受到了智利地震海啸的影响. 这是我国第一次用海底观测网的连续、实时数据详细分析越洋地震海啸在我国近海海域的增水过程、极值及其出现时刻, 这对于海啸预报模型的验证与改进和对计划中在东海海域建设海底观测网和海洋灾害预警等均有重要意义.     

牛顿流体小尺度地幔对流对海底地形与热流的影响

海底地形与热流观测值和岩石圈年龄的关系在小年龄段可用半无限空间冷却模型精确描述, 但在大年龄段存在显著差异. Parsons和McKenzie在20世纪70年代的研究中首次将该差异归因于岩石圈下小尺度地幔对流. 随后科学家们对小尺度地幔对流问题进行了大量研究, 但结果并不一致. 本文根据建立的垂直于大洋中脊的二维热对流有限元数值模型对小尺度地幔对流对海底地形与热流的影响进行了详细研究. 该模型的主要特点是采用开放边界条件, 从而可以避免原有封闭模型因回流问题而产生的复杂效应. 数据结果显示: 对黏性与温度相关的牛顿流体, 小尺度地幔对流可造成海底表面热流的增加, 但对海底地形影响很小. 这主要是由于小尺度对流会造成两种效应: 将地幔内部热量传到岩石圈底部并加热岩石圈从而使表面热流增加; 这一效应的必然结果就是第二效应——加速地幔冷却. 由于两种效应对海底地形的影响相反, 且效果相当, 所以小尺度地幔对流对地形几乎不产生影响.     

深海涅磐

整整6年来，海洋生态学家理查德·卢茨一直关注着地球上一个独特的生物群落的生长。每次造访，他都能发现这个群落发生了巨大的变化。海洋是迷人的。辽阔的海洋鸥翔燕止，海天一色，景象万千；海底活跃着色彩斑斓的鱼类，使深途的海底世界充满了活力。当然，海底的板块活动、火山爆发，又给海底世界蒙上了神秘恐怖的阴影。虽然当今人类已经登上了月球，但对自己的家园（人类源于海洋）却还知之甚少。比如，由于水深压高，探险人员只在马里亚纳海沟匆匆作了短暂的停留，却发现了从未见过的鱼类等海底生命。虽然登月、火星探测将很多人的目光…     

假如海水干涸

传说中的大羿时期有九日当空,假如今天海水也被蒸发殆尽,那我们会看到一个怎样鬼斧神工的海底呢？下面让我们来一览海底大势。太平洋底东部是一片海底高原,中部是一条巨大的海底山脉,由海底山群组成,夏威夷群岛就是太平洋海底山脉中的一些山峰。太平洋南部有一些海底平顶山,这是海浪冲刷陡顶的结果。北部是巨大的北太平洋深海盆地,深海盆地在南部和海底山脉东面也有分布。印度洋底被印度洋海底山脉分成东西两大部分。西部地形切割复杂,是一些面积不大的凹地和起伏的海底山脉;东部是宽广的水下平原,平坦的海底几乎占据半个印度洋。…     

开采海底矿藏

一个新的“淘金热’将在地球最后的原始疆土──海洋洋底兴起。 淘金热 大洋底部发现的蕴藏量巨大的矿藏激起了千禧年来临之际的“淘金热”。与１９世纪初带着手镐蜂拥到美国加利福尼亚州海金的人们不同的是,科学家们现在用装备着遥控摄像机的潜艇来搜索和测绘海底。１９９８年,地质学家们在日本东京以南４００公里的一个海底活火山山口发现了蕴藏量价值估计达２０亿美元的含金和银的矿物。这一勘探成果使拉特格斯大学海洋地质学家彼得·罗纳（Ｐｅｔｅｒ Ｒｏｎａ）和许多其他科学工作者十分关注。 由于采矿业主们要求获得海底矿藏的开采…     

重返海底火山环

海底火山环,指由一系列位于太平洋腹地的海底活火山构成的环形群岛。2003年,科学家对位于西太平洋海域的马里亚纳群岛的海底进行了考察,发现了一条由50多座海底火山组成的海底火山环。2004年,科学家重返马里亚纳群岛,对那里的海底火山作进一步的探索。     

海底世界摄影大赛“拳击蟹”夺冠

据英国《新科学家》杂志报道,美国迈阿密大学罗塞斯蒂海洋和大气科学学院举办的海底世界摄影大赛于4月下旬结束,以下部分获奖作品的照片分别从世界各地的海域中拍摄,包括拳击蟹、白顶鲨鱼和豆丁海马等“靓照”．其中印度尼西亚的参展作品拳击蟹获得了本次摄影大赛综合类最高奖项。     

南海海底天然地震台阵观测实验及其数据质量分析

长期的海底天然地震观测由于技术上的困难而极富挑战性.为了在这一领域积累经验,同时揭示南海中央海盆残留洋脊下的岩石圈结构,在南海深海区进行了一次较大规模的被动源海底地震仪(OBS)台阵观测实验.本文简述了此次实验的仪器、OBS的布放和回收状况,着重从多个角度分析了所收集的海底地震记录的数据质量.地震波形分析表明回收的OBS记录质量良好,来自远震、区域性地震和马尼拉俯冲带内的小震的主要震相都清晰可辨.海底背景噪音频谱分析显示OBS记录的噪音水平要高于全球平均噪音模型,且水平和垂直分量的数据质量存在差异,反映了洋流对于OBS各分量的不同影响及各分量与海底的耦合状况;在5~10 s周期范围内,多个OBS台站存在着一个噪音低值区,且水平分量和垂直分量在此频段噪音水平很接近.这一特征与开放大洋的噪音特征不同,说明南海这一边缘海的双频微噪音(double frequency microseism,DFM)的能量来源并不是远源.还利用瑞雷面波的偏振方向规律确定了OBS台站水平分量的方位,并对典型地震的瑞雷面波进行了频散分析.此外,还总结了这一实验对于在南海进行长期的海底天然地震观测的经验和教训.     

从海底观察地球

随着新世纪的到来,海洋科学界正在着手建设海底观测系统网络,以探测和理解大洋系统的物理、化学、生物和地质等过程,这是继地面/洋面和空间之后观测地球系统的第三个平台——从海底进行连续的实时观测,将使得人类可长期"呆"在海里,从而改变人类和海洋的关系。     

日本“地球号”勘探船创最深海底钻探纪录

日本海洋研究开发机构近日宣布,"地球号"海底勘探船在青森县八户市近海钻探到海底以下2132米处,创造了全球最深海底科考钻探纪录。此前的最深海底钻探纪录由美国勘探船于1993年在厄瓜多尔近海创造,其当时到达海底以下2111米。此外,     

ECOMSED模式及其在海洋数值模拟方面的应用

文章主要介绍了ECOMSED模式的发展、功能等。ECOMSED模式是一个具有发展前景的水动力和沉积物输移模型,能较好地拟合岸线和较为方便地处理浅海变化的海底地形,在海洋数值模拟方面得到了广泛应用。     

探访巨鲸的深海墓地

一头巨鲸死去,它的尸体沉入深海底。许多年后,一艘潜艇在海底进行科学考察时偶然发现了它。正是这头死鲸的尸骨向科学家揭示: 海洋深处有一个鲜为人知的生命世界。     

ECOMSED模式及其在海洋数值模拟方面的应用

文章主要介绍了ECOMSED模式的发展、功能等.ECOMSED模式是一个具有发展前景的水动力和沉积物输移模型,能较好地拟合岸线和较为方便地处理浅海变化的海底地形,在海洋数值模拟方面得到了广泛应用.     

下潜 下潜

公元前460年,波斯王泽克西斯一世雇佣了一位著名的希腊潜水员——西利斯,并派遣他从沉没在海底的船只中打捞起无数的金银财宝。当年人们为了海底的珠宝下潜,而如今人们为了了解海洋,开始探索更深邃的海底世界。     

东海海底观测小衢山试验站

海底观测系统是海洋科学从“考察”转向“观测”的重要设施. 最近在杭州湾口外的东海内陆架(30°31′44″N, 122°15′12″E~30°31′34″N, 122°14′40″E)建成东海海底联网观测小衢山试验站. 该试验站包括双层铠装海底光电复合缆, 联接具有不同型号的水密接插头、实现能源自动供给和通信传输的基站特种接驳盒, 并在基站防拖网与仪器安装架上安装3 种海洋观测仪器; 光电复合缆通过海洋平台登陆, 由台上的太阳能蓄电池实施不间断的能源供应; 现场海洋观测数据通过光电复合缆传输到平台后经CDMA 无线网络实时发送到实验室服务器上.试验系统已于2009 年4 月开始正常运行, 在本文中将例举部分数据在近底边界层动力过程和海平面高度异常研究方面的初步应用, 分析了底应力在不同时间尺度上的变化规律以及2010年智利大地震引发的海啸对东海近岸的影响. 试验站的建成是我国海底观测网建设迈出的第一步, 不仅积累了经验, 而且一年多来的连续观测资料表明海底观测具有重要的科学价值.     

发现两艘罗马古船

不久前，在希腊科孚岛和意大利之间海域的1600米深的海底，两艘公元3世纪（罗马时期）的商船的残骸被发现。通过雷达扫描和潜水机器人拍照，发现了散落海底的货物，包括装食物和酒的陶罐、     

海底观测系统及其工程布设

海底观测系统的建设标志着海洋开发和研究的新阶段。利用观测平台可实现全天候长期、连续的观测,为更全面、深入地了解人类生存的地球,揭开浩瀚的海洋下蕴藏的秘密提供基础。欧美的海底观测已经有十多年历史．最先的观测站是在近海设立,然后才推向远洋。例如,美国新泽西州1996年建成的“LE0—15”生态海底观测站,缆长仅10公里、水深15米,     

深海两千五百米——加拉帕戈斯海底热液探索

30多年前(1975年),人们在位于东太平洋的加拉帕戈斯海底首次发现了正在活动的海底热液,以及与此相伴的热液生物群落。这个发现震撼了当时的科学界,对以后地学、生物学的发展起到了巨大的影响,以至在今天人们还很难断言这一发现最终的意义。在下面这些不连贯的笔记中,作者记录了在2005年随同科考船亚特兰蒂斯(RV/At-lantis)及深潜器阿尔文(Alvin)在这一海域的工作经历,以此纪念30多年前的这一科学发现。