|
1 Y4 g# g, F* x' Q 海洋是人类未来发展的重要领域,海洋科学考察是我们研究海洋的基础。现代海洋观测主要包括三个方面:海洋动力环境、海洋生态环境和海洋地质环境。那科学家是怎样开展这些观测呢?对了,就是借助它们的力量:科学考察船、移动观测平台、浮标和潜标等搭载的各种先进海洋观测仪器。 `. \3 t; b7 v
接下来就让我们跟随科学家们,开启一段海洋科学考察之旅吧!
% X4 \, ?/ W# _/ M+ B8 E 海洋动力环境观测主要包括物理海洋和海洋气象两个方面,科学家们通过观测获取海水的温度、盐度、深度以及流速和流向等海洋环境数据,从而研究海洋环流、海洋与大气相互作用等科学问题。
# w; Q: K& \- Z$ O3 f) ^ 下面快来看看,科学家们会在科学考察船上施展哪些“招数吧”。 3 Y/ @1 i1 S# u ] o4 R% N
招数一:温盐深观测仪
$ @" P* @! l1 A8 `' m k' n: r 在海洋观测中,温盐深观测仪简称CTD。三个字母分别指:电导率,温度和深度。对这些数据进行长期观测和分析,能显著提高人们对海洋和天气现象的预报水平。 # `7 V6 u6 a; W. D1 Q
招数二:ADCP海流计
) R" b5 A! W9 ^* T. D: @# Q ADCP海流计的全称是声学多普勒流速剖面仪,它能够同时测量不同深度上海水的流速和流向,从而获得真实的海洋动力环境。 + M9 H( z" E" R7 F5 K0 C8 o2 _
招数三:波浪骑士
+ Z X$ Q) n* d3 T/ A) B 波浪骑士是波浪浮标的一种,它不骑马,骑海浪,一阵飞奔就可以测量出海浪的高度和方向。
# d4 V% n3 Z4 w) s( ~/ {7 ^ 招数四:海洋拖体 & ?, I$ l/ n3 @1 U% w: K
海洋拖体就像科考船的一条长尾巴,上面搭载着先进的海洋调查仪器。利用科考船拖拽,在0-350米深度上下窜动,不间断地获取相关海洋要素的深度变化曲线。
3 {$ y/ y2 C9 q 招数五:水下滑翔机 ' T2 n: i4 J _7 m0 _6 n6 z' U
水下滑翔机就像一艘黄色的潜水艇,可以下潜到1000米深海。它很聪明,只要设定好航行路线,就能自动观测海洋中指定位置温度,盐度,深度的变化。 $ T- @2 f( r( E( \* q" j
招数六:探空气球 ) Z( x$ V4 x, p* f# U7 u
探空气球最好玩了,它把无线电探空仪携带到高空,对海面高空的风、气温、气压、相对湿度等气象要素进行探测,帮助科学家们研究海洋和大气之间的相互作用。探空气球不能回收,飞起来就一去不复返啦。 8 X% U* y: z& g3 }* Q. f; L
接下来我们来讲讲浮、潜标系统。它们可是持续战的高手,可以对海水某个点进行长期、不间断的海洋观测。
3 @0 Q+ \4 X# N" V% E4 J9 G 浮标系统
. @ J9 l/ J- p Z 这个黄色的“不倒翁”就是浮标,一部分露在海面上,可以观测海风、气温、气压、空气相对湿度和海表面辐射等数据;另一部分则藏在海面下,可以测量海水的温度、盐度、深度、海流等数据。 + s/ {+ w! p) v/ ^4 y
潜标系统 : ]' g6 w0 k8 w9 m2 I5 ~& s
潜标系统由浮球、声学释放器、重块及缆绳组成,搭载着温盐深仪、海流计、叶绿素探头等仪器,这些仪器都藏在水面以下,定点测量海水温度、盐度、深度,以及海流等剖面数据,从而为研究海水运动和海洋环境提供数据支撑。 , \* J8 W8 B+ V* ~0 K! Q! U
为了更深入的研究,潜标系统会搭载一系列更精密的仪器,比如通量与混合仪,用来测量海水不规则的随机流动。 5 @% C8 H3 T+ G& o& ~
浮标、潜标还会被用来搭载一系列海洋生物化学仪器,获取海水营养盐、溶解氧和pH值等基础生物化学参数。 8 `! s9 z8 a% f
下面我们来介绍一下,海洋生态环境科学家如何开展工作。采水器是他们室外工作最常用到的仪器,主要包括采水架和采水瓶,它可以采集到海洋不同水层的水样,科学家在船甲板上从采水瓶里取出水样,以便进行下一步研究。 0 D' a4 [1 `+ i6 Z I3 ^ L6 |
科学家们一般会优先测量海水中的溶解氧,以减小样品接触空气后造成的实验误差。接下来,会对海水样品进行过滤、培养、分析等处理,用于研究海洋初级生产力、海洋生态环境特征等。 0 l+ b7 v8 A/ |
拖网是采集海洋浮游生物的主要方式之一,分为单层拖网、分层拖网两种。除了应用在海洋生态环境研究外,还常用于海洋地质环境“将今论古”的调查研究中,如:捕获微体古生物现生群体,帮助科学家完成古生物环境和古气候重建等。
i" H5 E; Q! c: ?/ X. }& \2 M 为了更深入了解海底地形特征、矿产资源分布情况,以及了解地震形成机制等,科学家们开展海洋地质调查,从事海洋沉积学和海洋地质构造学的研究。 + x0 r* b. {! [1 z
科学家通过多管、箱式和抓斗采样器采集海底软质表层沉积物,用于研究海洋近代沉积过程;通过柱状采样器,采集海底软质沉积物的长柱状样品,用以揭示地球气候和环境的演变历史。
) t" _6 Z$ ]) `* E 海洋地质构造学主要研究海底地质运动。科学家们通常将海底地震仪布设在海底,长期观测天然和人工地震的反射信号,为国家海底油气资源勘探、地震预报和海底工程服务。 ; X$ y$ l5 l. O( r5 R, g$ o5 V# q
结语
6 s! d% t8 V1 C9 C# @4 w4 H3 H 海洋科学考察是一项长期而繁琐的工作。科学家们通过对海洋的综合研究,可以帮助我们国家预防各种海洋灾害,满足国家在保护海洋生态环境、开发利用海洋资源、维护国家海洋权益等方面的重大需求,并为我们国家的重大海洋工程提供理论保障。
0 q0 N7 }. R/ t 走向海洋,筑梦深蓝,让我们向奋战在海洋科考调查一线的科学家们致敬!
' a; {0 _1 V: n 在线视频观看:《探秘海洋科考》| 带你走进海洋科考 : D( N: U: ?5 ~, D9 _7 y/ A
1 g2 w3 i2 I5 X
) u: z( W* |" _# K' d: Q
8 K* a: K/ v4 O: k2 v, f3 v8 o
0 K8 _! }" V9 M5 u1 I$ p- B |