首套大型海氣交互關(guān)鍵層大剖面綜合同步觀測(cè)浮標(biāo)系統(tǒng)在南海3500米水深成功布放
6月23日,國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)“海氣交互關(guān)鍵層大剖面綜合同步觀測(cè)浮標(biāo)研制與應(yīng)用示范”項(xiàng)目在南海3500米水深成功完成大型浮標(biāo)系統(tǒng)布放,進(jìn)入為期一年的海試運(yùn)行,并面向復(fù)雜海洋動(dòng)力環(huán)境及高海況背景下的南海海氣通量和海洋-氣象水文生態(tài)要素開展長(zhǎng)期觀測(cè)和綜合同步數(shù)據(jù)獲取。
該套海氣交互關(guān)鍵層大剖面綜合同步觀測(cè)浮標(biāo)系統(tǒng)由中國(guó)科學(xué)院海洋研究所牽頭,聯(lián)合多家單位歷時(shí)近三年時(shí)間研發(fā)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)了適用于深海高海況的高穩(wěn)性浮標(biāo)結(jié)構(gòu)和錨系結(jié)構(gòu),開發(fā)了海洋量子激光雷達(dá)和海洋微波輻射計(jì)等多套先進(jìn)的觀測(cè)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了水上10千米水下1千米的“大氣-界面-水下”的綜合同步觀測(cè),有效推動(dòng)了海洋觀測(cè)技術(shù)跨越式發(fā)展。
項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)近一個(gè)月的備航,由“???01”6月18日從三亞南山港出發(fā)拖帶浮標(biāo)并實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)布放。經(jīng)過(guò)五天五夜的連續(xù)拖航,將大剖面浮標(biāo)拖航至項(xiàng)目論證確定的南海中北部水深超過(guò)3500米的站位附近。經(jīng)隨船專家現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)水深滿足布放條件,實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)布放工作。
在項(xiàng)目首席科學(xué)家的指揮下,工作人員先將1000米感應(yīng)耦合纜及剖面觀測(cè)傳感器緩慢釋放入水,然后將約5000米的中間纜連接好漸次入水。雖然南海強(qiáng)烈的陽(yáng)光使得甲板溫度高達(dá)70℃,但全體人員冒著酷暑堅(jiān)持工作。經(jīng)過(guò)12個(gè)小時(shí)緊張有序的工作,隨著固定錨最后入水,大剖面浮標(biāo)布放工作順利完成。
該套浮標(biāo)系統(tǒng)包含高穩(wěn)性浮標(biāo)體、傳感器、能源系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)榷囗?xiàng)關(guān)鍵技術(shù),重點(diǎn)解決了高海況下的穩(wěn)定性、可靠性和長(zhǎng)期在位觀測(cè)技術(shù)難題,可適應(yīng)風(fēng)速超過(guò)60米/秒、最大波高20米的極端工作環(huán)境。建立了浮標(biāo)-錨系耦合水動(dòng)力分析模型,優(yōu)化完善了大型浮標(biāo)深海系留設(shè)計(jì),布放水深可超過(guò)3500米。研發(fā)了適用于高海況下浮標(biāo)平臺(tái)的太陽(yáng)能、風(fēng)能、溫差能、波浪能等復(fù)合型能源供給與綜合管理控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了浮標(biāo)的大功率、長(zhǎng)周期能源供給。開展了大型浮標(biāo)智能數(shù)據(jù)采集與控制、數(shù)據(jù)質(zhì)量實(shí)時(shí)在線控制、大數(shù)據(jù)量傳輸、主被動(dòng)結(jié)合的浮標(biāo)安防等系列關(guān)鍵技術(shù)研究,提升了海洋浮標(biāo)的數(shù)據(jù)質(zhì)量與安全防護(hù)能力,突破了海氣通量、水體剖面觀測(cè)、空氣二氧化碳觀測(cè)等系列關(guān)鍵技術(shù)。
該套浮標(biāo)的成功布放開創(chuàng)了國(guó)內(nèi)外超3500米水深布放大剖面觀測(cè)浮標(biāo)系統(tǒng)的先例,填補(bǔ)了大水深、大剖面、大浮標(biāo)觀測(cè)技術(shù)的空白。目前,系統(tǒng)整體運(yùn)行穩(wěn)定,數(shù)據(jù)接收正常,將為深化對(duì)南海海氣交互關(guān)鍵層的系統(tǒng)科學(xué)認(rèn)知以及海洋防災(zāi)減災(zāi)等提供技術(shù)支撐。



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