天大“海燕”水下滑翔機助力世界最大規模中尺度漩渦觀測項目

攝影:王聰彬
近日,在距離海岸線300多公裡的南海北部,伴隨一台名為“海燕”的水下滑翔機順利下水,世界上持續時間最長、投放設備類型最多、覆蓋海域最廣的一次針對海洋“中尺度渦”的海洋立體綜合觀測網的構建完成階段性任務。這次觀測覆蓋了“大氣——海水界面”至4200米水深范圍的14萬平方公裡海區,以天津大學研制的“海燕”水下滑翔機為代表的30余台套新型海洋設備均為我國自主研發,充分展示了我國高端海洋觀測裝備的研發能力與水平。這次調查使用這些先進裝備構建起綜合立體的觀測網絡,也標志著我國在深海組網觀測研究方面已經走到了世界前沿,是區域海洋觀測的一個重要裡程碑。
這次觀測由青島海洋科學與技術國家實驗室(以下簡稱“海洋國家實驗室”)聯合理事單位天津大學、中國海洋大學共同組織實施。由中船重工第710研究所、中國科學院西安光學精密機械研究所、中山大學、復旦大學、廣東海洋大學等共同開展。各個單位投入各自研發的設備有“海燕”水下滑翔機、波浪滑翔機、綜合調查潛標、自動升降剖面潛標、光纖水聽器陣列、C-Argo浮標、水下航行器(AUV)等30余台套海洋觀測先進裝備。與以往單機、單種平台的觀測不同,這次觀測綜合採用以上多種設備,進行多參數的綜合、立體、協作組網觀測與調查,是我國首次實現多種類水面和水下移動平台、定點固定平台相結合的協作觀測,有效提高了我國海洋觀測和數據獲取的能力和水平。
“在組網觀測中,‘海燕'發揮了至關重要的作用”, 天津大學副校長、海洋國家實驗室海洋觀測與探測聯合實驗室首席科學家王樹新介紹:“與傳統海洋設備相比,‘海燕'可搭載溫度鹽度、海洋生化、湍流、海流剖面儀等多種傳感器進行連續剖面觀測,數據採集的密集優勢突出﹔同時‘海燕'連續運行時間超過1個月,航程超過1000公裡,且具有較高的機動性,能連續跟蹤漩渦,這是以往固定觀測所不可企及的”。
海洋中存在無數個大大小小的漩渦,其中最為廣泛和普遍的就是“中尺度渦”。它是海洋中直徑為數百公裡的漩渦,對周圍海洋氣候和海洋環境有著重要影響。近日,衛星顯示在南海北部海域有一個中尺度渦誕生,海洋國家實驗室的科技人員抓住這一難得機遇,通過集群組網的方式對其展開立體式全方位追蹤觀測。據悉,南海北部是全球海洋多尺度漩渦最豐富的海區之一,這些漩渦間“相互作用和能量級串”是國際物理海洋學界最前沿的科學問題。(王聰彬)
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