浮标观测系统发展历程,让我们走进浮标的世界

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浮标系统的发展历史

浮标系统是海洋环境调查的重要技术装备,具有在恶劣的海洋环境条件下,无人值守的长期、连续、同步、自动地对海洋水文、气象诸要素进行全面综合监测的特点,是海洋观测岸站、调查船和调查飞机在空间上和时间上的延伸扩展,是离岸监测的重要手段。

海洋浮标技术的研制始于四十年代末一五十年代初。六十年代,在海洋调查中开始试用海洋浮标。七十年代中期,浮标技术趋于成熟,进入实用阶段。近年来,随着电子技术、卫星通讯和微处理技术的发展和应用,海洋浮标技术获得了新的进展。一方面提高了锚泊浮标的测量能力,收集较多的海洋环境参数;另一方面研制了一批新型的专用浮标和漂流浮标,进行范围广泛的大洋调查及专题研究。

我国从六、七十年代开始,开展了锚泊浮标的研制工作。在1965年,通过全国会战研制了第一套H23型2mxl.5m船形浮标。经历了 2H23型、HFB-1型、南浮1 号、科浮2号、FZF2-1型、FZS1-1型几代浮标的演变。1985年开始建设我国的海洋水文气象浮标网,从英国MAREX公司引进了 8套DSI4型3m圆盘式浮标, 同时在“七五”重点科技攻关项目中,研制T FZF2-1型10m圆盘式浮标和FZS1-1型3m圆盘式浮标,浮标 工作得到了较为迅速的发展。21世纪初在863国家高新技术发展计划资助下国家海洋技术中心成功研制了3m直径多参数海洋环境监测浮标。

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浮标系统的现状

目前世界上有中国、美国、俄罗斯、加拿大、英国、法国、西德、日本、挪成、荷兰和澳大利亚等10多个国家在发展海洋浮标。现在各国研制和使用的锚泊浮标和漂流浮标已达上千个。这些浮标布设在近岸海域和世界大洋的若干海域,构成局部浮标观测网,为海洋环境预报、航海运输、海洋科学研究以及海洋开发提供实时观测资料。

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全球argo浮标分布图

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浮标系统的分类

浮标系统主要分为两大类,分别是锚泊浮标和漂流浮标。

锚泊浮标是用锚和链固定在某一海区某一点上,亦称海洋环境资料浮标。它由浮体、传感器、数据处理系统、通信系统、电源、系留系统和接收系统组成。传感器所感受的环境信息通过变换之后,用无线电直接向岸站发射,或经卫星通讯系统,把资料信息转发到岸站。这种无人操作的自动观测设备,能在恶劣的海洋环境中连续自动工作,所获得的海洋环境资料很有价值,而且费用比用调查船观测低廉。锚泊浮标的浮体有柱形、圆盘形、船形、球形之分,在其发展过程中,以稳坚可靠、经济适用、维修方便、资料准确为选型条件。

漂流浮标是一种随波逐流、不带系留系统的小型浮标,探测项目比锚泊浮标少,因此具有结构简单、造价低廉、使用方便以及在世界上任何海区均可投放的特点。同时,通过卫星定位还可以间接推算出表层海流。目前漂流浮标测的海洋参数已达6项,包括气压、气温、风速、风向、海面温度、次表层温度。由于漂流浮标造价低廉、适用范围广、收集的资料质量高,因此这类浮标系统很有吸引力。经全球大气研究计划第次全球试验使用证明,漂流浮标是唯一适用于难以收集资料的广大偏远海区、而且是很有发展前途的海面气象资料收集系统。

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科研人员在投放浮标

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浮标系统的发展趋势

随着世界上各个国家对海洋的重视以及对海洋资源经济可持续化发展要求的不断提高,浮标系统应该采用先进技术、降低成本、提高可靠度、扩大功能、延长工作寿命、方便布放。同时为满足海洋战略的推进,浮标布 放将向多站位、高密度方向发展,形成全覆盖、立体化的海洋浮标监测网络。

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活跃在2022-4-10
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