伊迪的“深海之眼”

伊迪是一位生物学家,也是一位深海探险家,喜欢研究海洋最深处的生物。最让伊迪感兴趣的,是深海里的发光生物。伊迪曾多次潜入海底,近距离观察和研究深海生物的发光现象。     

科学触角

拖网捕鱼重塑深海地形深海拖网捕鱼会改变海底地形?是的。这种捕捞作业已经扫平了海底大陆坡上的褶皱,使得大陆坡看起来像犁过的土地,也改变了深海生物的栖息地。它对深海环境的影响,已经可以与海底滑坡、海洋风暴相提并论。这个研究成果,发表于9月的《自然》(Nature)杂志。海底拖网,由一个犁形的拖网门和一副张开的渔网组成。     

“深海勇士”完成科考

正历时121天,航行17000余海里,我国"探索一号"科考船搭载"深海勇士"号载人潜水器,圆满完成我国首次覆盖西南印度洋和中印度洋的TS10深潜科考航次,3月10日返回海南省三亚市。"深海勇士"号在地质环境复杂多变的热液区海底,多次完成原位监测设备的水下布放与回收,成功实现海底丢失潜标的追踪;完成一款国产深海成像声呐和两款万米机械手的海底试验,验证了     

中国科学家首次成功实现保真采样与深海微生物高压培养

中国“大洋一号”深海考察船的科学家首次成功实现保真采样与深海微生物高压培养。“大洋一号”在西南印度洋中脊成功发现了新的海底热液活动区．抓取到了珍贵的烟囱体样品、生物样品以及大量的块状硫化物，并在取得的样品上发现了附着的生物个体。目前，已在“大洋一号”上建立了深海环境模拟系统，     

生命的起源与高压生命科学

自发现海底热泉以来,科学家对深海热泉的地质结构、化学成分、生物群落、生物代谢过程等进行了深入的研究.海底热液周围呈现了和地球表面完全不同的生态环境,在暗无阳光的深海区域,嗜热细菌完全依靠化学能量生存繁殖,而热液中其他生物则以嗜热细菌为食,形成了繁茂独特的生态系统.和地表常压环境相比,在高压热液条件下,更容易聚合生成有机大分子,且有机大分子更稳定、化学反应活性更强,形成更多样化的生命体.越来越多的科学家推测原始的生命大分子可能起源于海底热液系统.本文在综述了有关"超高压热液生命"研究文献的基础上,提出采用高压生物系统,研究在高压状态下生物发育生长的适宜条件,探索生物可能出现的新化学反应和新生物性状,进一步揭示新的生命进化规律.     

海底大探险（上篇）

潜艇、深海潜水器、潜水钻机，这些都是科学家们用来了解大洋深处所隐藏的秘密的工具。在海底，他们发现了山脉、温暖的水流、各种奇特的生物，了解到了海底地震形成的原因以及数不清的宝藏。     

国产海底地震探测装备技术研发与应用

为研究深部壳幔结构、海底地震活动性和实现地震海啸预警,需要在海底布设海底地震仪开展地震观测。深海海底地震仪因涉及地震传感器、深水水听计、声学换能器与耐压封装等先进国际技术,中国高性能深海海底地震仪长期是空白。对此,中国科学院地质与地球物理研究所通过多年持续核心技术攻关和多次深海试验验证,解决了数字调零宽带地震传感技术、全海深陶瓷压电水听传感技术、软硬协同优化低功耗采集技术和万米高可靠性释放回收技术等关键技术难题,自主成功研发了包括便携式海底地震仪、宽频带海底地震仪与实时海底地震仪等系列海底地震探测装备(型号为IGG-OBS)。实验结果表明：自主研发的IGG-OBS仪器装备达国际先进水平;近年来在多个科考航次中发挥支撑作用,总计投放达1 400余台次,综合回收率大于90%;通过在洋中脊、海山、俯冲带等多种复杂海底区的实际观测,数据质量合格率>98%,具备复杂构造成像能力,已进入实质性应用阶段,为中国深海科考、大洋调查及近海灾害预警监测等提供了关键技术支撑。     

深海风暴的原位观测

 深海风暴是高悬浮颗粒浓度水体在深海近海底的快速运动,能够损坏甚至摧毁一切障碍物,改变海底地形,影响深海底栖生态环境,但对其发生过程和沉积记录的认识尚缺乏原位观测研究。选择南海东北部台湾岸外高屏海底峡谷堤岸,通过布放锚系原位观测了2016年9月一次由浊流活动引发深海风暴的沉积物弥散发生过程,发现其表现为近海底悬浮颗粒浓度快速增加,并伴随温度升高和盐度降低。研究认为,深海风暴的沉积物弥散是海底峡谷沉积纹层形成的主要动力过程。     

西南太平洋新喀里多尼亚洛亚蒂盆地的现代沉积作用

洛亚蒂盆地沉积物是棕黄色软泥和生物碎屑砂。它们有5个来源:新喀里多尼亚、堤礁、深海生物群落、浮游生物群体和火山碎屑。沉积物由浊流和半深海沉积物的互层组成,可以通过粒度分析,矿物成分和生物碎屑的分析将两者加以区分。通过对蒂奥和利富之间的岩心的研究,认识到在蒂奥水道对面,分布着一个展布广阔,但幅度很小、延伸50Km的海底扇。     

深海能源土含气储层边坡稳定性研究

深海能源土开采不当往往会造成含水合物储层的强度劣化,诱发海床失稳问题。为探究深海能源土开采对含气储层边坡稳定性的影响,以深海能源土采挖回填装置的开采工况为实际工程背景,针对3种工况下能源土采挖回填诱发的海底滑坡现象,基于有限元强度折减法建立数值模型,分析不同黏土含量、含气量及回填加固等因素引起的水合物含气储层稳定性问题,得到相应安全系数。研究结果表明：黏土含量越高,海底沉积物边坡的安全系数越低,边坡稳定性越差;含气量对深海能源土含气储层的边坡稳定性呈非线性影响,安全系数随含气量的增加呈先上升后下降的趋势;采用胶结性材料进行回填加固处理可提高海底边坡安全系数,边坡稳定性增强。     

珍闻

风向标我国开始研制4500米级深海作业系统日前,作为国家"十一五"863计划之一的深海重大技术装备——"4500米级深海作业系统"总体实施方案正式启动。该项目的主要目标是:研制一套实用化的强作业型潜水器及其作业工具系统,作业范围包括深海海底观测网布放和维护、海底探测和取样等。主要研究内容包括4500米级特种作业型潜水器与深海爬行装置和作业工具系统。通过这一项目的实施,我国将可以把握深海潜水器的关键技术,     

花药减数分裂切片——细胞遗传学教学的最好方法

千姿百态、变化万千、五彩缤纷的生物大千世界,从深海到天空,约有形形色色的动物150万余种,植物40万余种,大自然给天地间的生物做出了神奇而又巧妙的安排,花朵、动物有雌有雄,人类有男女之分,通过这种方式延续后代,保证万物更生。在高级生物的进化、繁殖过程中,都有一个共同     

加州深海发现"海底托儿所"

2003年11月24日《国家地理》杂志网站报道了一个让人振奋的消息:在美国加利福尼亚州北部海岸1600米深海处,研究人员发现有一处海洋生物繁衍的“海底托儿所”。在该深海海域,各种鱼类与章鱼密集于海底山脊,在漆黑的“海底托儿所”产卵、生儿育女。报道称,这是海洋生物学家首次直接观察到如此深海海域鱼类产卵孵化的场景,也是第一次发现两种不同海洋生物大量“群居”在同一地点繁衍后代。“海地托儿所”位于加州海岸吉尔达断岩带,距离加州海岸大约160公里,距海面大约1600米。在这个“海底托儿所”,章鱼与鱼类都群居于此处,共同“生儿育女”。…     

深海重力活塞取样器冲击取样的 有限元数值模拟分析

以深海重力活塞取样器取样管为研究对象,建立取样器冲击取样三维有限元模型,运用LS-DYNA软件对取样管下落接触海底沉积物表面的冲击取样进行动力学仿真分析.通过数值仿真,分析海底沉积物的坡度、取样管壁厚、取样器自由下落高度、取样器配重以及海底沉积物类型对深海重力活塞取样器取样管冲击应力的影响,为深海重力活塞取样器取样管的稳定性分析、评估与设计提供理论依据与指导.     

利用深海海底反射声场特征的水面声源被动测距

海底反射声工作方式是指声波经一次海底反射到达接收器的工作方式,是深海影区内水声探测的重要途径.依据射线声学理论,深海海底反射声工作方式下的声场由海底反射路径(BR)、海面-海底反射路径(SBR)、海底-海面反射路径(BSR)、海面-海底-海面反射路径(SBSR)起主要贡献,4条路径声波的到达时间不同,利用其到达时延差可以分析深海海底反射声工作方式下的声场强度干涉结构.分析发现,海底反射声区声场强度在频率域呈现周期性,且频率间隔随距离增加而增大,且频域间隔对应于多途时延差的倒数,因此可以利用多途时延差与距离的关系来估计声源距离.对于水面声源,声源处的海面反射可以忽略,因此其海底反射声场由BR和BSR传播路径的声波起主要贡献,其干涉条纹的频域间隔对应于BR路径和BSR路径时延差的倒数.本文通过分析深海海底反射声工作方式下声场强度干涉结构,得到了多途时延差随距离变化的关系,并将其应用于水面声源的被动测距,仿真结果和实验结果均证明了该方法的有效性.     

新一轮地质调查中复理石区工作应注意的重要问题

造山带复理石区以发育大量的深海、次深海浊积扇为特征 ,由于这些复理石盆地的多向物源性 ,从而在盆地中形成了大量不同时期、不同源区、不同供应水道、不同规模的海底扇复杂叠覆现象 ,加之海底扇本身的发育特征 ,都要求在造山带复理石区的新一轮地质大调查中 ,运用海底扇法填图来解决过去区调工作中所不能解决的问题。“九五”期间四川西康群区区调的实践也证明 ,在造山带复理石区填图中 ,海底扇法是一种比层序地层学更可行、更有效、更直观的方法。     

走向深海大洋:揭开地球的隐秘档案

深海大洋到底有何奥秘?人类面临能源危机，为何要走向深海大洋?同济大学海洋地质系教授、中科院院士汪品先在2004科协年会上做了题为《走向深海大洋》的报告，初步揭开了深海大洋的神秘面纱。汪品先院士从地球演变历史及海洋板块说切入，探究深海大洋神奇海底的世界。     

高温高压下海底管道水平向整体屈曲研究现状分析

海底管道水平向整体屈曲是深海油气管道安全性设计及稳定性分析的重要组成部分.伴随着全球深海油气资源的开发,海底管道水平向整体屈曲问题备受关注,近40年中取得了重要的研究进展.本文详述了海底管道水平向整体屈曲的发生机理及研究发展历程.分别从整体屈曲的理论研究、管土相互作用及管道热屈曲模型试验、整体屈曲数值模拟方法、整体屈曲防护措施及工程应用等几方面,阐述了高温高压下海底管道水平向整体屈曲的研究成果,并提出了今后的研究方向.     

基于深海作业设备C3D-SBP的升级改造与工程应用

该文针对深海海底管缆搜索定位及海底地层地貌勘探任务需求,对已有C3D-SBP拖鱼系统进行升级改造,分别对该设备通信硬件、供电线路、连接电缆、软件源代码、USBL、测线进行改装设计.为配合该升级设备在工程中的应用,分别对作业过程中的原始数据资料判断提取技术、原始数据处理与分析技术、释放与回收技术进行相应调整改进.最终形成了一整套适用于深海海底管缆调查和地层地貌综合调查的应用系统升级改造方案.实际工程应用证明该改造方案可行,并带来直接经济效益和间接经济效益,为同类设备的升级改造与应用推广提供了参考,拓展了深海海底管缆和地层地貌调查的技术手段.     

基于SIFT算法的海底图像自动拼接

针对深海海底图像光照不均,图像间变换关系复杂,图像的特征很难准确地进行描述的问题,提出一种基于SIFT算法的海底图像拼接方法。首先采用SIFT算法提取海底图像的特征点,用欧式距离比对提取出的特征点进行特征匹配,用随机抽样一致性算法,去除误匹配提高匹配效率,同时求出图像间的变换矩阵。最后采用基于高斯模型的渐入渐出融合法去缝,实现海底图像的光滑无缝拼接。实验结果表明,该方法拼接效果良好。