盘点2021年我国海洋科考装备:新成果不断涌现 海洋探索进程迈出一大步

发布时间:2022-07-04 04:27:08 | 作者:环球体育靠谱吗


  海洋是人类可持续发展的战略资源宝库,从古至今,人类都未停止对海洋的探索,不管是对海洋进行开发还是保护,都需要先通过海洋科考来认识和了解海洋。海洋科考装备是探索海洋任务的重要载体,包括各种专门用于海洋资源、环境等科学调查和实验活动的装备,以及在岸边、海面、水下、海底布置的各种观测、检测装备。

  近年来,伴随着世界经济、政治格局的加速调整以及人类对资源需求的大幅增长,对海洋的探索再度成为国际焦点,态势逐渐趋于激烈。我国是个陆地大国,同时也是个海洋大国,拥有960万平方公里的陆地面积,以及300多万平方公里的海洋面积。中华民族的崛起,必然是一个对海洋不断深入探索的过程。

  在即将过去的2021年里,中国海洋科技工作者对准建设海洋强国的目标,按照规划的海洋科技发展宏伟蓝图,继续心无旁骛地向浩渺无垠的深海进发,取得了一项又一项海洋科技突破。他们用万丈豪情和骄人的智慧在深蓝之下继续书写震动世界的中国传奇。化工仪器网追踪海洋科考装备新成果,带读者了解我国深海利器的进展。

  12月29日,我国自主研发的海洋环流数值模式“妈祖1.0”正式发布。“妈祖1.0”的发布代表着我国在海洋环流数值预报领域有了一席之地,同时在气候变化评估、海洋科学研究、海洋环境安全保障等领域“妈祖1.0”具有重大应用价值。

  “妈祖1.0”模式具有两个优势和国外主流海洋环流数值模式相比。首先是“妈祖1.0”运用了全新质量守恒物理框架,打破了以往的体积守恒海洋模型在精确模拟海面高度和盐度等方面的固有缺陷,在国际上首次建立了基于质量守恒物理框架的业务化海洋环流模式。然后是“妈祖1.0”具备“碳友好”特性,运用GPU并行加速,工作效率高耗能低,是同类模式的首创。

  “妈祖1.0”模式实现了我国海洋数值预报系统全要素自主化的宏伟目标,使我们在此领域不用再被外国人卡脖子,提升了海洋预报“中国芯”在国际上的影响力,助力实现了我国在海洋预报领域高水平自立自强。

  12月3日山东海洋资源与环境研究院在线上组织召开了“海洋卫星遥感山东数据应用中心建设项目”验收会。在会上验收专家组全票同意该项目通过验收。

  据资料显示,从2020年4月开始,国家海洋卫星山东数据应用中心开始进行以海洋卫星数据统筹获取、产品生产和应用服务为主要内容的建设工作,实现了国产海洋系列卫星和高分系列卫星数据的自动接收处理及专题产品制作,空间覆盖山东及全球海域,监测时效满足1天获取2次全球海洋水色信息和海面温度、海面风场、海面高度等环境要素信息的要求。

  将来该中心为进一步提升海洋卫星遥感业务支撑能力,将向海洋环境监测、海洋资源调查监测、海洋灾害预警监测等领域开展工作。该项目推动了我国海洋卫星遥感技术研究,拓展了海洋卫星应用领域,满足了自然资源和海洋资源保护管理主体业务对海洋卫星遥感的应用需求。

  11月22日,国家海洋技术中心航空观测部承担的“海洋二号D卫星在轨测试”和“中法海洋卫星检验”项目在线上召开了验收会。项目在南海北部海域开展试验,与卫星同步进行了有效波高、海面高度、大气温湿压廓线、风矢量等要素的现场观测。“海洋二号D卫星在轨测试”项目对海洋二号D卫星的微波高度计、微波散射计、校正辐射计等载荷的在轨性能进行了评估,“中法海洋卫星检验”项目对中法海洋卫星的微波散射计的载荷性能进行了评估。

  海洋二号D卫星于2021年5月19日发射,是我国第四颗海洋动力环境卫星,中法海洋卫星是我国和法国联合研制的海洋观测卫星,它们将与海洋二号B、C卫星及后续规划卫星组成监测网,共同对我国海洋动力环境进行监测。

  “海洋二号D卫星在轨测试”和“中法海洋卫星检验”项目的实施为海洋二号D卫星的交付作出了依据,并为两颗卫星数据的定量化应用提供了保障。

  11月6日,哈工程科研团队研发的“悟空号”全海深无人潜水器(AUV),在马里亚纳海沟“挑战者”深渊完成万米挑战最后一潜。此次海试下潜到了10896米,在装有高速水声通信系统的“悟空号”AUV在万米海底期间,在与母船直线千米的深海中,仍可准确传输状态信息给船上的科研团队,数据接收正确率超过93%。结果表明“悟空号”AUV已具有不需要母船伴随、支持,独立畅游万米水下自主工作的能力。

  无人无缆潜器技术研究是哈工程的传统优势科研方向,作为“十三五”期间的国家重点研发计划项目成果,“悟空号”AUV寄托着哈工程科研团队的光荣与梦想,团队克服新冠疫情带给项目海试验收的重重困难,不辱使命、不负重托,在世界最深海底留下中国印记。

  8月19日,中国船舶集团公司第七一九研究所承担的“十三五”国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项“深海爬游混合型无人潜水器研制”项目,通过综合绩效评价。潜水器“麒麟”号可满足深海复杂海底环境近距离精确稳定观测、辅助作业等要求,将为海洋资源勘探、海底环境监测、应急搜救以及信息搜集及处置提供新的装备手段,具有重要的科研和应用价值。

  该项目历时5年,从概念方案、原理样机、中间试验样机到最终的海试工程样机,历经多轮迭代开发和设计优化,经过多重试验验证和技术攻关。该项目按照任务要求,完成了爬游总体集成优化、抗扰流稳定控制等研究内容,成功研制了爬游混合型无人潜水器工程样机,开发出水下多足爬行与稳定巡游控制软件,具有巨大的创新性。

  7月1日,由中国船舶集团旗下广船国际公司为中远海运集团旗下中远海特公司建造的5万吨半潜船“祥安口”号在广州命名并交付。该船配备的船舶智能系统可根据海况及船舶状态收集相关数据,为船舶航行作业提供参考,是我国建造的首艘安装了船舶智能系统的特种半潜船。

  和广船国际公司此前建造的5万吨半潜船,“祥安口”号下潜可吃水深度达26米,有效增加了主甲板承载负荷能力,增加了废气处理系统,配备了世界先进的动力定位系统,自动化程度更高,可满足海上工程精确安装的高精度要求。

  5月11日,我国在深海细菌耐压机制研究上获得新发现。张玉忠教授团队与山东大学等单位合作研究,发现了三甲胺氧化为氧化三甲胺可以协助海洋细菌适应高静水压。该项研究发现,深海菌株能够利用三甲胺转运载体TmaT吸收深海环境中的三甲胺,然后在细菌胞内诱导表达三甲胺单加氧酶MpTmm,将三甲胺氧化为氧化三甲胺,并在胞内累积。在深海高压下,氧化三甲胺能够保护蛋白质等生物大分子维持正常的构象,发挥生物学功能,从而使得菌株具有耐受深海高静水压的能力,维持生存和生长。

  深海具有高压、低温、黑暗等极端环境特性,被认为是生命的禁区,但近些年科研人员发现深海存在着大量的微生物资源,形成了独特的深海生态系统。此发现对研究鉴定深海微生物耐压相关的功能基因和代谢机制具有重大研究价值。

  4月20日,湖南科技大学领衔研发的“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统,在南海超2000米深水成功下钻231米,刷新了世界深海海底钻机钻探深度。这一深海试验的成功,填补了我国海底钻探深度大于100米、具备保压取芯功能的深海海底钻机装备的空白,也标志着我国在这一技术领域达到世界领先水平。