近日,青岛海洋科学与技术试点国家实验室船队平台之一的东方红3号新型海洋综合调查船,圆满完成黑潮延伸体综合科考任务返航。

正在执行“西太平洋主流系科学观测网维护与升级”航次任务的“科学”号科考船传回佳讯,已完成雅浦海沟、密克罗尼西亚、巴布亚新几内亚片区的考察任务,正在前往菲律宾片区航程中。航次成功对西太平洋科学观测网8套新布放潜标进行了数据传输实时化升级,首次实现了西太平洋3000米大水深连续观测数据实时回传,并成功布放5000米级深海综合观测浮标。  在全体船队员的紧密配合下,经过近1个月的工作,航次多个方面的科考任务取得了突破性进展。1)成功回收深海潜标11套,布放潜标10套,并对其中8套深海潜标成功进行了数据传输实时化升级,这是西太平洋科学观测网建成以来第一次进行大规模实时化升级,显著提升了我国对西太平洋海域上1000米水文状况的实时监测能力,并将有效提高我国对该海域海洋环境关键参数信息的预报水平;2)首次成功布放5000米级深海综合观测浮标1套,该浮标受”透明海洋”科技创新工程专项资助,由中国科学院海洋研究所自主设计,其成功布放和稳定运行将有助于改变我国深海浮标对国外技术的依赖,确保国家海洋环境安全保障领域技术领先、自主、可控;3)在西太平洋暖池区首次实现连续3天覆盖温跃层的小尺度湍流和混合观测,为解决暖池区海气界面、混合层底及温跃层的热盐通量分布特征、变异规律及控制机制问题、改进海洋模式垂直混合参数化方案提供数据基础;4)3000米深海连续观测数据实时传输实验取得成功,首次实现了西太平洋大水深连续观测数据的实时回传,将为下一步探测和研究深海提供关键技术支持。  除此之外,航次还布放了铱星通讯Argo浮标4套、表面漂流浮标13套,观测CTD/LADCP大面站63站次,深海生物多联网采样5站,同时进行了走航ADCP、自动、海气通量、深海多波束测量等观测项目,上述观测数据的成功获取将为西太平洋环流与暖池的三维结构及多尺度变异规律研究、海洋模式的验证和改进提供重要观测数据支撑。  西太平洋是我国从近海挺进大洋的门户,对我国的海洋环境安全保障至关重要。同时,西太平洋具有复杂多变的环流结构,又有全世界最大的暖水体-西太平洋暖池。西太平洋可通过调节大气环流进而调控季风、台风及我国的降雨情况,并对全球气候具有重要影响。本航次主要以西太平洋水文过程调查为主,通过维护和升级西太平洋主流系潜标观测阵列,对太平洋西边界流、纬向流系和中深层环流等开展大规模同步连续观测,航次结束后将首次实现对西太平洋主流系的潜标观测全面覆盖。  该航次是中科院战略性先导科技专项“热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响”的航次之一,同时也是NPOCE国际合作计划2017年的重大任务之一。NPOCE国际合作计划是由我国发起,8个国家19个研究机构参与的大型国际合作计划,致力于通过强化观测、机理研究和数值模拟手段提高对西太平洋海洋环流与气候的认知能力,该计划的发起和实施标志着我国在西太平洋环流与气候领域的研究实现了从跟踪到引领的历史性跨越。

本航次任务中,海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室科考团队在西北太平洋黑潮延伸体,顺利布放自主研发的中纬度大型浮标观测系统,并成功完成深海潜标系统的实时化升级工作,标志着我国在西太平洋南海印度洋两洋一海关键海区深海实时观测能力建设实现了跨越式发展。

西北太平洋黑潮延伸体海区是全球海洋和大气动力过程最活跃的区域,也是影响整个太平洋乃至全球气候变化的关键区域。研发人员通过多年努力实现了一系列技术突破,构建完善热带西太平洋实时科学观测网,自主研发的大型浮标成功布放在海况更为恶劣的黑潮延伸体主轴北侧区域,经历了多次台风之后仍稳定运行。

目前拥有20套深海潜标和3套大型浮标,共计1000余件观测设备,已成功获取最深观测深度达5800米、连续56年的温度、盐度和海流等数据。融合感应耦合和声学通信技术首次实现了深海6000米全水深数据的实时传输,同时实现了深海大容量数据基于我国北斗卫星的实时传输。通过技术创新,西太平洋观测网具备深海数据实时传输功能的潜标套数、设备深度、设备密度逐步增加,系统运行的稳定性和长期性大幅度提高,实时观测网总体技术指标已达到国际先进水平,部分关键技术是国际上首次实现。

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