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。     

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.     

从海底观察地球——地球系统的第三个观测平台

随着新世纪的到来,海洋科学界正着手建设海底观测系统的网络,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,将使得人类可以长期“呆”在海里,从而改变人类与海洋的关系。同时,这第三平台还将提供窗口,窥测地球的内部过程。     

1998年德令哈的狮子座流星雨目视观测及初步分析

根据中国-荷兰狮子座流星雨联合观测队1998 年11 月13 日至18 日在紫金山天文台德令哈观测站观测所得的数据, 及同期中国其他地方的观测数据, 分析了1998 年狮子座流星雨的分布特征提出此次地球所遭遇的流星群带呈3 层结构.     

中科院院士、同济大学海洋地质国家重点实验室汪品先撰文谈地球系统的第三个观测平台——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.     

近40 a中国气候变化趋势及其同蒸发皿观测的蒸发量变化的关系

利用中国62个设有太阳辐射观测的常规气象站观测资料, 详细分析了蒸发皿观测的蒸发量与环境因子的相互关系及其对全球气候变化的响应. 结果表明, 近40 a中国西部相对湿度呈上升趋势, 每年最大上升达0.20%/a. 中国东部相对湿度呈下降趋势, 每年最大下降达-0.22%/a; 61%的观测站观测的降水量呈上升趋势, 最大上升达10.52 mm/a²; 79%的观测站观测的总云量呈下降趋势. 全国98%的台站气温呈上升趋势, 最大上升达0.11℃/a; 76%的台站地表温度亦呈上升趋势, 而87%的台站日温差呈下降趋势. 85%的观测站观测的总辐射和77%的观测站观测的10 m风速呈下降趋势. 全国66%的台站蒸发皿观测的蒸发量呈下降趋势, 最大下降达-24.9 mm/a². 蒸发皿观测的蒸发量与许多气象因子之间存在相关, 但与大气相对湿度的相关最好. 各种气象要素呈现的变化是对全球气候变化的响应.     

重焕生机的地面观测天体学

本世纪60年代,哈勃空间望远镜的出现真好像是为当时的天文学指出了未来的方向——一门脱离地球本体束缚的观测科学。然而现在,哈勃空间望远镜看起来竟像是近代的“古董”,虽然它曾为人类提供了大量的天体图片,但其成本的高昂、信息的迟滞及技术的缺陷造成的混乱已为欲利用空间来研究太空的天文学家们敲起了警钟。 哈勃空间望远镜实际只是在“大观测站”四重唱中扮演其中的一个角色,其余几项进展得也并不尽如人意:开普顿γ射线观测站已     

浮标基海洋观测系统研究进展

面向海表和海底立体观测与探测的需求,构建了一种新概念的浮标基海洋观测系统,获取时间、空间同步的水文/气象/水质观测数据、海表/海底摄录数据,并实时回传到岸基数据中心.将浮标、海底接驳盒采用光电复合缆连接起来,通过浮标、光电缆为海底观测系统供电;同时,将海底观测信息通过光电缆传输到海表浮标,然后通过卫星通信/无线通信将水面、海底的观测数据传输到岸基,实现了海底、海表观测数据的实时传输.系统在通信、系留、能源等方面进行了全新的设计,并构建了"海底观测(接驳盒)-以太网-光交换机-光电复合缆-光交换机-以太网-卫星(浮标)"的通信链路.为实现浮标系留,采用纤维材料设计了中性的光电复合缆,降低了对浮标储备浮力的要求,并适用于大深度的布放.针对光电缆能源传输方式及海底供电要求,采用风能/太阳光能互补方式供电,采用直流升压/降压等方式解决系留缆直流输电问题.为实现系统在深海的布放,设计了专用绞车.通过绞车依次布放海底节点、缆,避免使用遥控水下机器人安装操作和海底湿插拔技术,降低了系统的成本和试验的风险.通过近海试验,验证了整套通信链路的可靠性,以及系统长期、稳定供电的能力,掌握了系统的布放回收技术.该系统满足了海表、海底实时观测与数据传输的需求,实现了海表、海底的同步观测;并实现了海表/海底摄录数据的实时回传,在深远海声学、地质、地震等方面观测具有重要意义.     

2004～2013年南海北部开放航次水文调查

<正>为了探索海上观测平台共享机制,发挥国内多方科研力量的综合优势,加强海洋现场数据的长期积累,促进海洋科学研究多学科交叉与融合,中国科学院南海海洋研究所"实验3"号考察船2004年起开始实施南海北部开放航次观测计划.该计划以珠江河口和南海北部海洋多尺度海洋动力和环境过程为观测对象,以提高认知和预测自然与人类活动对南海近海生态系统影响的能力为目标,为南海海洋管理可持续发展与决策提供科学依据.     

黑潮延伸体综合观测浮标的研制与应用

浮标是获取水文、气象等环境参数的重要观测技术手段,是现代海洋环境立体监测系统的重要组成部分.西太平洋黑潮延伸体海域是全球海洋动力过程最为复杂、海洋-大气相互作用最为关键的区域之一,也是全球系统性海洋观测相对缺乏的海区之一,传统的大型海气浮标很难在该海区长期存活.基于此,中国海洋大学研发了一种适用于中纬度海区高海况条件下的大型海气综合观测浮标系统(China Kuroshio Extension Observatory,CKEO).该系统面向深远海大浪、强流、狂风等复杂的工作环境,对高海况下的浮标系统、深水锚系系统、观测系统等做了针对性设计,增强了浮标在高海况下的稳定性和可靠性.截至2022年底,该系列浮标已连续在位工作3年,支撑了对黑潮延伸体海域海-气物质能量交换等科学问题的研究,为“透明海洋”立体观测网络提供了重要的深远海长期观测节点.     

利用INTERNET网络进行天文远程遥在观测

INTERNET国际互联网给当今社会提供了广阔的信息资源和应用空间,在天文领域也不例外。随着INTERNET在世界各地的不断延伸和这项技术的日趋成熟,以及相关计算机技术、通信技术、数据压缩技术的飞速发展,我们提出了“天文远程遥在观测”概念。它是观测者利用自己本地的计算机,通过INTERNET网络等通讯媒介,向观测地计算机发送指令以实施观测的一种新型的观测方式。目前,欧洲南方天文台通过卫星信道建成了世界上第一个远程观测站,使异地观测成为可能。德国Heidelberg天文台也在积极进行这方面的尝试。在国内,云南天文台探测器实验室一直从事这方面的探索,并于1995年12月25,26日首次进行了北京—昆明之间的两点远程遥在观测实验。在此基础上,于1997年3月6日,7日,进行了昆明—北京—佛罗里达—犹他—弗吉尼亚—多伦多—南安普敦等多点跨洲际的联合天文远程遥在观测。     

太平洋年代际海洋变率的信号通道

运用复经验正交函数展开和合成分析方法,研究了太平洋上层海洋抛弃式温探计温度观测资料所提示的北大平洋年代际海洋变率的若干个例及其时空演变特征。研究表明,中纬度海气相互作用的信息可以沿温跃层所在的等密面传到副热带海域。     

长春卫星激光测距站的性能和观测概况

介绍了中国科学院长春人造卫得观测站的卫星激光测距系统的性能和观测概况，经过几年来的设备更新改造，系统性能有较大提高，观测质量和数量有了质的飞跃，单次测距精度由原来的5－7cm提高到1－2cm，标准点精度达到4－7mm，系统的长期稳定性由4cm提高到1cm以下，观测数量从1000从圈增加到3000圈左右，整体性能已进入国际激光测距网先进行列。     

Shoemaker-Levy 9号彗星的碎片P2撞击木星的时刻

1994年7月16日至22日,Shoemaker-Levy9号簧星的21块碎片逐次撞击木星.在这次撞击过程中,我国境内可以见到D,E,K,N,巳和S6块碎片撞击木星事件.在1994年7月17日至21日,利用中国科学院上海天文台余山观测站的1.56m望远镜加200系列CCD照相机在B,V,I3个波段对木星和它的Galileo卫星进行了跟踪监测.我们共得到一千多幅清晰的图象和大量的观测数据.这些资料是国际上较为丰富的地面光学观测资料之一.特别是,我们得到了碎片民撞击期间木星和木卫一、木卫二的图象,这些图象和数据是国际上唯一得到的有关碎片PZ撞击木星的资料.根据这些资料,可以…     

神秘的“海底屋”

从1969年2月15日到4月15日,4位美国科学家住在一座“海底屋”内生活工作,前后共60天,一直没有浮出水面。每天早上醒来,他们就看见阳光穿过穿梭来往的银灰色针鱼群射下来,闪烁不定。从塑胶圆窗孔望出去,见到黄色的鲷鱼在环绕他们那座海底屋的活珊瑚花园中觅食。这4位“海洋人”吃过早餐后,背上潜水器从防鲨廊出去,进入安全潜游水域,与鲐鱼、琥珀鱼、青蓝的鲟鱼、各种鲜艳彩纹的雀鲷等邻居一同戏水。“海底屋”的结构这4位“海洋人”是在进行一项海底生活实验,叫作“玻陨石1号”。这项实验之所以取名为玻陨石,是因为在地球上发现的一种像玻璃…     

世界最深深井地球物理观测站

我国即将建成位于江苏省东海县的中国大陆科学钻探深井地球物理长期观测站。该观测站深度超5000米,是目前世界最深的深井地球物理长期观测站,也是在我国第一个无地面干扰的深井地震地球物理长期观测站。观测站可以监测郯庐断裂带及其邻区发生的0—1级极其微小地震活动。深井观测仪器安装设置工程于2011年7月11日启动。由中国地质科学院地质研究所等单位共同承担,整个深井观测仪器安装设置工程将于近期完成。     

深海也会产生风暴

人们想象中的深海,海水是静止的,或者纵然是动的,也是平静似的流动。1960年以来,所拍摄的海底照片,迥异于大洋表面.美国的海洋研究小组确认,即使在大西洋新斯科舍的深海4880米,也会产生风暴. 这个小组从1985年9月起,历经1年,在新斯科舍的水深4880米的海底,每30分钟持续观测水     

实施沉降观测确保建筑安全

为保证建筑物在施工和使用中的安全,结合某工程沉降观测概况,就沉降观测的依据及目的做了介绍,从水准点的设置、观测方法等方面,提出了沉降观测的具体方案,并说明应注意的事项.     

中国海及其邻近海域高分辨率海底地形

基于海洋岩石圈挠曲补偿模型和ETOPO5全球海洋海底地形模型，利用卫星测高数据所得到的中国海及邻近海域分辨率的海洋重力异常资料，反演了中国海及邻近海域高分辨率的海底地形。计算的海底地形比目前广泛使用的ETOPO5模型数据具有更高分辨率和精度，同时更清晰地展示了中国海及其邻近海域海底地貌、构造特征及动力学事件。     

海底火山奇观

你以为海底是一个平静、和谐、冷寂的世界吗?其实,它无时无刻不处在激烈的跳荡和奔突之中。海底火山便是形成这种现象的一个主要因素。据科学家统计,在海洋中约有一万多座火山,单太平洋海底高度超过千米的火山就有3500多座,这是前苏联科学院海洋地质研究所的研究人员从海洋中采集到的火山岩