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,     

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。     

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.     

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.     

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…     

生命的海洋

海洋覆盖了我们地球近四分之三的面积,地球上的所有生命都源于远古的水体中。就在上个世纪,重大的科学新发现已使我们对海洋有了更多的了解,但海洋95%的部分仍有待研究,换句话说,海洋是我们最后的未开发领域。了解和呵护海洋,就是珍爱人类的最后家园。     

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。     

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.     

入海擒龙成为现实——我国水下机器人研制的科技亮点

进入21世纪，伴随着人类开发海洋、利用海洋和保护海洋进程的加快。作为人类探索未知深海和争夺国际海底资源的重要手段，水下机器人这一高新技术受到世界发达沿海国家的普遍重视，并得以快速发展。     

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.     

探索海底生物的奥秘

不久前,当3名美国海洋生物学家乘坐袖珍潜艇"阿尔文号"在厄瓜多尔的加拉帕戈斯群岛附近海底探测火山口间隙泉时,出乎意料地发现:尽管海底深度已超过2414m,呈现在他们眼前的却是个     

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,     

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.     

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…     

迎接深海科技的新浪潮

海洋和太空一样深邃,如果你是大导演詹姆斯·卡梅隆的忠实Fans,就一定对深海探险不陌生。除了执导《终结者》、《泰坦尼克号》和《阿凡达》,自称"世界之王"的卡梅隆更强调自己是个探险家。前不久,卡梅隆从马里亚纳海沟万米深潜归来,创下了史上第一的深潜记录(见本刊上期"‘深海挑战者’之潜水器族谱")。这已经是卡梅隆的第73次深海潜水了,之前的纪录片《深海异形》就是卡氏探险大西洋、太平洋海底热液活动区之后的一部杰作。仅从娱乐的视角,《深海异形》就使人们对深海里这些不     

北大西洋中的奇特新物种

最近,海洋生物学家在考察北大西洋海底的一些山脉时,发现了大量的原始海洋生物,许多是新发现的物种,其中一些甚至属于"化石级"的海洋生物,之前科学家曾经认为它们在数亿年前已经灭绝了。     

图象处理与分析及其应用

图象处理与分析及其应用夏文杰（复旦大学计算机科学系）一、引言人们可以通过各种测试系统从被观测的场景取得图象。观测系统包括：观测微小细胞的显微图象摄像系统；考察地球表面宏观植被分布、地貌和地质的构造的卫星多光谱扫描成像系统。观测交通路口的机动车或机场跑...     

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。     

到海底去安家落户

千万年来，人类在大地上栖息、生存、繁衍后代，大地也以慈母般的温柔胸怀哺育着人类．可人们却似乎忘了占地球面积70％的海底也是可以栖息、生存的场所，特别是地球上的人口将每35年增加1倍，到21世纪后期，全世界人口将突破200亿，在陆地上的空间将无法满足人类活动需求的情况下，更应该寻找生存的空间。随着海洋科学的发展，人们终于听到了那海潮拍岸的呼唤声：到海底来安家落户吧。     

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。