预览模式: 普通 | 列表

金显仕:把论文写在大海上


中国水产科学研究院黄海水产研究所所长
 


 金显仕

 

■本报记者 张晴丹

伴随着高强度捕捞、围填海、陆源污染、富营养化及气候变化,资源与环境问题日益凸显,海洋“荒漠化”严重,渔业资源呈普遍性衰退趋势。

“如何实现海洋渔业资源的可持续产出,保障国民优质蛋白供应,是国家的战略需求,也是渔业生态学家亟待解决的命题。”中国水产科学研究院黄海水产研究所所长金显仕研究员在接受《中国科学报》记者采访时表示。

由金显仕任首席专家的“海洋渔业资源与生态研究创新团队”2011年入选首批农业科研杰出人才及其创新团队,该团队围绕国家需求,发挥团队特色和优势,在近海渔业资源养护、远洋渔业资源的开发利用等方面取得多项创新成果,推进了我国“蓝色粮仓”建设。

近海到远洋,谱写蓝色新篇章

近年来,从近海到远洋,金显仕团队先后开展了渔业生物学与资源评估、种群动力学与资源补充机制、食物网与生态系统动力学、资源增殖理论与生态安全、渔业分子生态学、远洋与极地资源开发等研究。

“我们对近海渔业资源和生态环境进行了长期系统研究,解析了近海环境变化对渔业种群的影响及其资源效应,并率先开展了南海中层鱼资源的研究。”金显仕介绍。

而且,该团队还在中国近海全程食物网研究方面取得重要突破。首次规范了黄渤海增殖放流投入产出比的计算方法,并建立了其增殖容量评估模型。

在远洋渔业方面,积极参与南极磷虾资源开发,对发展我国第二个远洋渔业、促进我国极地渔业发展以及培育海洋生物新兴产业具有重大的战略意义。该团队探索建立了利用渔船开展南极磷虾资源声学调查与评估的技术方法,为南极磷虾开发利用提供了科学依据,并为将我国南极磷虾资源评估纳入CCAMLR磷虾渔业管理数据体系奠定基础。负责该部分的核心成员赵宪勇研究员2015年入选第二批农业科研杰出人才及其创新团队。

近海渔业资源如何规划、如何管理需要科学的支撑。该团队创新了气候变化对中国近海渔业资源影响的研究,预估了近海典型渔业生态系统的演变趋势,为我国近海渔业资源的适应性管理提供了依据。

不仅如此,他们还提出了鱼源归属的分子生态学依据,开发出“中国重要渔业生物DNA条形码信息平台”,可为国内科研、教学、产业提供畅通、高效、快速、准确的DNA 条形码信息服务。

另外,金显仕团队积极关注国际渔业动态和研究前沿,为维护我国渔业声誉和提高学科国际影响力发挥积极作用。

近5年来,团队累计承担“973”计划项目、“863”计划项目、科技支撑计划项目、国际科技合作专项、国家自然科学基金项目等60余项。获省部级奖6项、发表文章300余篇,主编专著1部,参编中英文专著14部,授权专利6项。其中“黄海渔业资源长期变化与评价技术”获山东省科技进步奖一等奖,“黄渤海生物资源养护关键技术与应用示范”获海洋科学技术奖一等奖。

金显仕表示,相关研究成果为渔业资源的养护和可持续利用、与周边国家渔业谈判等提供了重要的科学依据,为远洋渔业资源的开发利用提供了技术支撑,为生态系统水平的渔业管理和国家海洋权益的维护作出了积极贡献。

产研结亲,把论文写在大海上

科研成果如何才能实现深耕“蓝色土地”,助推“蓝色粮仓”建设?

“就是要把论文写在大海上。”金显仕说。他带领团队推动产研结合,科技送进渔民家,先后组织培训班36次,培训渔民2300余人次,为我国海洋渔业的可持续发展提供了技术支撑。

该团队主持完成了我国第一个渔业资源养护方面的公益性行业(农业)科研专项,研发了黄渤海区重要渔业资源养护与可持续利用的理论、方法与技术,并示范推广,建立了4个生态环境修复示范区和5个资源生态修复示范区。

据了解,生态环境修复示范区和生态环境修复示范区的建设,可以有效改善水域环境,促进人与自然和谐相处,保护和修复水域生态,促进渔业可持续发展。同时,通过保护水域生态和水生生物资源,还可以增加渔民收入,提高渔民生活水平,因此十分重要。

示范区内已累计指导放流各类苗种123亿尾,累计新增产值逾75亿元,带动就业岗位1000多个,有效帮助当地渔民增产增收。

“此外,我们以示范区为核心,辐射带动了周边海域乃至全国沿海资源养护和增殖的规范化和标准化,获得了良好的经济、社会和生态效益,将产生长远影响。”金显仕说。

分类:信息导航 | 固定链接 | 评论: 0 | 引用: 0 | 查看次数: 4

向阳红01船:大海并非“无风不起浪”

新华社“向阳红01”船11月14日电(记者王卓伦)“无风不起浪”这句俗语耳熟能详,然而事实并非如此。在南大西洋,正执行中国首次环球海洋综合科考暨中国大洋46航次任务的“向阳红01”船,经常因“无风三尺浪”出现较大颠簸。

要明白这个问题,首先要了解一个概念——涌浪。据国家海洋局第一海洋研究所副所长、大西洋航段领队孙永福介绍,“无风不起浪”描述的是典型的风浪,海水因受风力作用而产生了波动;而“无风三尺浪”则可用来形容涌浪,主要指远处风浪离开风吹区域后传递到航行区域而形成的波浪。涌浪在海面上的波长和振幅相对规则,因而对船舶的稳性影响较大。

“小船怕浪,大船怕涌。”船长张志平举例说,在“向阳红01”船正作业的南大西洋,由于南面缺少陆地遮挡,开阔的洋面经常把南面西风带的涌浪传过来,造成了较差的海况。

风是形成海浪的主要成因,但只是由于它相对可见,才会造成“有风才起浪”的感觉。其实,地球的自转及其重力作用也是形成海浪的影响因素。打个比方,一个圆形的球体动了,球体表面的水也会荡漾。

每天,大西洋航段气象员连喜虎都在根据气象图预测未来几天内“向阳红01”船航线上的风向、风速和浪高。他表示,根据波高大小,通常将浪和涌分为多个等级。0级无浪无涌,海面水平如镜;5级大浪、6级巨浪,对应4级大涌,波高2.5至5.9米;7级狂浪、8级狂涛、9级怒涛,对应5级巨涌,波高6米至10米以上。

那么风浪是如何任由风“摆布”的?连喜虎表示,通常风作用于海面时间越长、海域范围越大,风浪就越强。当风浪达到摄取与消耗能量的平衡状态,便不再继续增大。

“风浪往往波峰尖削,在海面上的分布很不规律,当风大时常出现破碎形成浪花,不像涌浪在海上的传播那么规则。”他说。

连喜虎补充道,风浪的大小不只取决于风力大小,而与风所作用水域的大小和风作用时间有密切关系。小水湾里受到水域的限制,即使风力再大,也难掀起惊涛骇浪;而在辽阔的大洋中,短暂的风再强也不会产生滔天巨浪。

分类:信息导航 | 固定链接 | 评论: 0 | 引用: 0 | 查看次数: 4

新华社北京11月12日电(记者刘诗平)随着科考队员近日将在5200多米海底成功取样的箱式取样器回收至“向阳红03”科学考察船甲板,中国大洋45航次第三航段科考作业顺利收官,这也意味着大洋45航次的科考任务全部完成。目前,“向阳红03”船已驶离作业海域,踏上回国之路。

记者从中国大洋协会了解到,第三航段科考自10月2日开始,“向阳红03”船从美国夏威夷起航,科考队员先后在中东太平洋和西太平洋海域开展了深海生物多样性、海洋水文、海洋化学和海洋地质环境等多学科综合调查作业。

第三航段首席科学家黄浩说,第三航段大洋调查面广点多,取得了多项科考成果:圆满完成了东太平洋中国大洋协会多金属结核勘探合同区的调查作业,获取了丰富的资源环境数据、现场分析测试资料和实物样品;对中东太平洋海山区进行科考调查,完成了4条加密测线作业,为未来我国在该区域开展调查奠定了坚实基础;首次在中东太平洋北纬10°断面开展多要素全方位调查,进一步深化区域生物多样性地理分布及其对全球变化响应的认识。

“向阳红03”船是7月12日从厦门出发,前往太平洋执行中国大洋45航次科考任务的。大洋45航次是国家海洋局组织的第一个综合考察航次,分三个航段进行:第一航段以海山生物多样性调查为主,在西太平洋典型海山及周边海域开展生物多样性与环境调查;第二航段以资源调查为主,主要在东太平洋中国大洋协会多金属结核勘探合同区开展地质调查;第三航段以深海环境调查为主,兼顾开展多金属结核和稀土资源调查。

第一航段首席科学家汪卫国表示,第一航段科考队员在西太平洋海山作业区利用走航调查、船舶大面调查和锚系潜标定点长期观测等手段,开展了海洋生物、海洋化学、海洋地质和海洋水文与气象等多学科综合调查,获取了丰富的生物多样性与环境观测资料及实物样品。

第二航段科考队员在东太平洋中国大洋协会多金属结核勘探合同区邻近海域,将重力柱取样器从5800多米深的海底回收至科考船甲板,获取了1.55米沉积物柱样品。随后,科考队员在东太平洋我国多金属结核资源勘探合同区内,利用6000米集成化光学拖体,完成了3条共计156公里的深海测线摄像照相作业,获得大量海底实时影像和图片资料。

第二航段首席科学家马维林表示,海底沉积物记录了丰富的科学信息,所获样品为了解该海域结核资源成矿环境变化提供了基础材料;利用集成化光学拖体调查,则可以比较直观地了解海底资源分布及生物多样性状况。

分类:信息导航 | 固定链接 | 评论: 0 | 引用: 0 | 查看次数: 3

全球首艘2000吨级纯电动船下水

 

 
本报广州11月12日电 (记者李刚)12日下午,全球首艘2000吨级新能源纯电动船在广州广船国际龙穴造船基地吊装下水(上图,符致冠摄)。下水仪式上,还发布了《内河双电(锂离子蓄电池、超级电容)纯电动船电力系统》标准。
 
该船由广船国际建造,总长70.5米,货舱为斗式结构,装载货品为电煤,主要航行于珠江内河等水域。该船安装有重达26吨的超级电容+超大功率的锂电池,整船电池容量约为2400千瓦时,相当于40台比亚迪E6汽车的电池容量,理论上2小时可以充满电;船舶在满载条件下,航速最高可达12.8公里/小时(约7节),续航力可达80公里。在航行中全程不消耗燃油,实现碳、硫等废气污染物及PM2.5颗粒零排放,达到《内河绿色船舶规范》的绿色船舶—Ⅲ最高等级。
 

 

分类:信息导航 | 固定链接 | 评论: 0 | 引用: 0 | 查看次数: 4
11月10日,中国科学院与国家海洋局战略合作协议签约仪式在京举行。中科院院长、党组书记白春礼和国家海洋局局长、党组书记王宏出席仪式并讲话,中科院副院长、党组成员相里斌和国家海洋局副局长、党组成员林山青代表双方签署战略合作框架协议。
 
王宏指出,国家海洋局和中科院战略合作框架协议的签署,既是两部门率先落实十九大精神的一项重要举措,也为双方下一步开展更加深入的合作奠定了坚实基础,具有里程碑意义。国家海洋局将以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,按照“服务于国民经济和社会发展,服务于国家安全和权益维护”的定位,聚焦促进海洋经济发展、聚焦海洋生态文明建设、聚焦深度参与全球海洋治理,与各方一道,共同推动海洋强国建设。长期以来,国家海洋局与中科院在多个领域密切协作、携手共进,促使我国“蓝色经济空间”不断拓展,海洋生态环境逐步改善,深海科考挺进万米时代。双方将继续发挥各自优势,坚持需求引领、问题导向,以科技创新助推经济富海、依法治海、生态管海、维权护海和能力强海五大体系建设,形成海洋事业发展的新动力、新格局、新成效。
 
白春礼指出,举世瞩目的中国共产党第十九次全国代表大会刚刚在北京胜利闭幕,党的十九大报告做出了“坚持陆海统筹,加快建设海洋强国”重大战略部署。中科院和国家海洋局签署战略合作框架协议,是双方落实党的十九大精神的重要举措,是加快我国海洋强国建设的具体体现。中科院作为国家战略科技力量,按照习近平总书记对中科院提出的“三个面向”“四个率先”要求,加快实施“率先行动”计划,在建设创新型国家伟大事业中充分发挥骨干引领作用。习近平总书记在十九大报告中提到的“天宫、蛟龙、天眼、悟空、墨子、大飞机”等6项重大科技成果,都有中科院的贡献,其中“蛟龙号”载人潜水器研制和海试成功是中科院和国家海洋局长期密切合作的硕果。国家海洋局是我国海洋事业的主管部门,承担着国家海洋综合管理和海洋业务化体系建设等重要职责。中科院和国家海洋局具有良好的合作基础,双方在国家海洋调查研究专项、国家重点研发计划、战略性先导科技专项等国家重大科技任务中开展了广泛深入的战略合作,在载人潜水器、国家海洋调查船队建设、深海大洋装备应用示范、极地综合科学考察等领域取得一批代表性的合作成果。
 
双方强调,要以签署战略合作协议为契机,深入贯彻落实党的十九大精神,全面深化合作领域,创新合作理念、丰富合作内容。下一步,双方将在国家海洋科技领域战略规划、智慧海洋和全球海洋立体观测网等重大任务、海洋国家实验室和产业技术创新战略联盟等平台建设,以及国际合作和人才培养等方面开展全面战略合作,为加快海洋强国建设和“海上丝绸之路”建设提供重要科技支撑,为海洋领域经济社会发展、科技进步和国家安全做出新的更大贡献。
 
中科院办公厅、前沿科学与教育局、重大科技任务局、科技促进发展局、发展规划局、条件保障与财务局、国际合作局、海洋研究所、南海海洋研究所、烟台海岸带研究所、声学研究所、沈阳自动化研究所、深海科学与工程研究所,国家海洋局科学技术司、战略规划与经济司、政策法制与岛屿权益司、生态环境保护司、海域综合管理司、预报减灾司、国际合作司、人事司、财务装备司、极地考察办公室、中国大洋矿产资源研究开发协会办公室、国家海洋局第一、二、三、四海洋研究所等的相关负责人参加了签约仪式。
 
 
会议现场
 
 
签署合作协议
 

 

分类:信息导航 | 固定链接 | 评论: 0 | 引用: 0 | 查看次数: 4

第八次北极科考实现三个突破


穿越中央航道、试航西北航道、开展环北冰洋考察


 

《 人民日报 》( 2017年11月10日 20 版)

科考队进入北极圈后,科考队员在“雪龙”号上围成圆圈合影。新华社发

日前,中国第八次北极科学考察队圆满完成任务,实现多项历史性突破。自1999年首次开展北极科考以来,我国北极考察事业实现了从无到有、从小到大、从弱到强的跨越式发展。为什么要加快探索北极?北极航道现状如何?北极科考还有哪些方面亟待加强?近日,记者采访了相关极地专家。

我们比以往任何时候都更加迫切地想知道北极变暖带来的影响

从地缘上看,比起南极,中国离北极更近。

“北极地区被确认为全球变暖最强烈的地区,北极快速变化产生的影响,势必传导到中国,我们比以往任何时候都更加迫切地、想量化地知道这种影响的程度。”国家海洋局极地考察办公室主任秦为稼说。

“南北极就像冰箱的制冷机,是全球气候的冷源。如果北极海冰持续融化,会大大削弱原本冰面反射光线热量的能力,海水不断吸收热量,破坏了原有热量平衡,可能会引起区域乃至更大范围的气候异常。”中国极地研究中心极地海洋学研究室主任、中国第八次北极科考副领队何剑锋说。

“目前人类对两极地区的观测相对匮乏,两极变化的机理研究不够充分,气候变化预估趋势的能力与其他区域相比也很滞后。”秦为稼说,因此必须加强现场的业务化观测,努力获取更多第一手连续的北极气候环境资料。

北冰洋也是研究极端环境下生态系统的最佳实验室。“比如,海豹是北极熊的主要食物来源,但海豹依赖海冰生存。海冰融化将冲击整个生物群落,这是非常值得关注的生态问题。”何剑锋说。

我国是全球贸易体系中最重要的国家之一,北极航道是连接东北亚、欧洲和北美三大经济圈距离最短的海上通道。“科研人员能够为该地区的经贸活动提供相应科学支撑,比如海冰预报、路线规划和环境保护等。”何剑锋说,这就需要进一步增加对北极的认知。

都是奔赴世界寒极,北极科考和南极科考却不尽相同。对此,参加过9次北极考察和2次南极考察的何剑锋深有感触,“在南极考察不涉及主权问题,科考相对自由。但北极多处区域主权已定,科考区域受限制约了科考内容。”

此外,位于北冰洋中央区的公海恰好是海冰最密集的地带,对现有科考船的破冰能力形成了挑战。我国自主建造的极地科考船“雪龙2”号具有较强的双向破冰能力,有望于2019年交付使用。

尽管困难不少,我国仍然从1999年就启动了北极的科学考察,获得了宝贵而详实的数据资料,为中国人充分了解、和平利用北极作出了贡献。从第八次科考开始,北极考察将正式进入1年1次的常态化运行。目前,中国在北极拥有一座黄河科学考察站,随着科研需求增加,不排除将来建造其他综合考察站的可能。

第八次北极科考开创多个“第一次”

本次科考接近尾声时,科考队员们兴奋地走出舱门,在甲板上站队组成了环状的环北冰洋航迹图,纪念中国人第一次完成环北冰洋考察。

这个图案来之不易。摊开地图,以北极点为中心,顺时针航行“环形”始自上海,穿白令海峡至楚科奇海,经中央航道抵达北欧海,随后经拉布拉多海到巴芬湾,直达西北航道,重新返回白令海。历时83天,总航程逾2万海里,科考队开展了以海洋基础环境、海冰、生物多样性和海洋塑料垃圾等为重点的多学科综合调查,填补了我国在多处海域的调查空白,为北极航道、生态和污染环境的系统分析与评价积累了第一手珍贵资料。

这条美丽的轨迹还串起了其他多个“第一次”。

科考队第一次穿越了中央航道。从东北亚航行至欧洲,以往较优线路是走东北航道,顺着俄罗斯专属经济区前行。中央航道则直接穿过东北航道北部的280万平方公里公海区域,距离和航行时间都大大缩短。

这项突破性创举,原本不在考察计划中。何剑锋介绍,科考队原计划走东北航道至北欧海,在航程中综合考虑实际冰情和考察效率,决定启用《第八次北极科学考察实施方案》中的中央航道备选航线来穿越北冰洋。

“这是一次勇敢的尝试。中央航道有‘三道坎’,即三个海冰密集区。8月7日,在完成第五个冰站作业后,考察队实际上已穿越了第一个海冰密集区。我们当时就想,能不能尝试走中央航道,获取更多新的科考数据。”尽管做了精心筹备,包括何剑锋在内的科考队员们心理压力依然很大。

“第二个海冰密集区纬度高、冰层厚,是最难啃的硬骨头。”何剑锋回忆,有的海冰甚至厚达4米。高纬度网络不畅,无法及时收到冰情预报。夏季海雾弥漫,很容易失去方向,一旦道路不通,需要马上寻找另外一条新路。“我们对预设航线的冰情进行细致分析,有把握穿越中央航道。”凭借扎实专业的操作,科考队又顺利通过了第二、第三个海冰密集区。

穿越成功时,全船人员非常兴奋。因为此举不仅证明“雪龙”号可以穿越中央航道,也为后续科考积累了丰富经验,同时“抄近路”省出来的时间,也让科考队在北欧海区开展了更充分的考察作业。

科考队完成了第一次试航西北航道。这条路线是连接大西洋和太平洋的最短航道。科考队有效应对了航路曲折和冰区夜航等种种挑战,为后续研究打下坚实基础。

首次在北极开展系统性业务化调查

第八次北极科考,是首次在北极开展的系统性业务化调查。

什么是业务化?就是要定时间、定地点、定参数、定指标,对区域进行常年、连续的观测。何剑锋说,这可以完整了解观测区域各指标的年际变化情况。

“科考队员可以换,但观测指标不能断。气候环境并不是去一两次、观测三五年就能掌握其内在变化规律,往往需要长期而持续的观测。”何剑锋说,我国前7次北极科学考察主要围绕重点科学问题展开,从第八次北极科学考察开始,进一步强调把服务国家需求和科学探索结合起来,建立长期持续的考察机制,来探寻关系国家战略和人类生存命题的答案。

加紧制定科考行业标准,是推进北极业务化科考的重要内容。何剑锋说,“业务化就是要正规,就是要有标准。无论是今年你做,还是明年他做,都能确保得到可进行比对的数据。”比如,冰区作业方式和无冰区作业方式有很大差别,要根据基本规范制定出更加具体的细则。

美国、加拿大、德国等国家是当前国际北极科考的“第一梯队”,他们科考历史悠久,科考船破冰能力一流,科考范围也更广泛。一些国外的极地科学考察船,本身就是开放的国际合作平台,会邀请很多外国科学家参与考察。通常,国外一个航次包含若干航段,每个航段有不同的科学目标和科学任务。比如,研究海冰的科学家做完海冰航段即可下船,让研究其他学科的科学家上船。

专家认为,这种灵活高效的科考资源配置方式,值得我国借鉴,以吸纳更多优秀的国际科学家参与我国的极地科考活动,实现优势互补。

“国家海洋局正在组织实施雪龙探极工程,也在为北极科考创造更好的条件。”秦为稼介绍说,从第八次北极科考开始,启动新的北极观测监测研究模式,进行相关基础设施建设,从初期的零散认知性研究阶段向大范围系统性立体化的观测监测研究转变。

“随着国家北极观测网的建成,我们对北极的认识将会产生飞跃,国家重大战略需求将有更多的科技支撑。”秦为稼说。

分类:信息导航 | 固定链接 | 评论: 0 | 引用: 0 | 查看次数: 5


 

北京怀柔,国家航天局怀柔总装集成测试中心,一群穿着白大褂的中法两国技术人员围着一颗重700多公斤的应用卫星载荷做测试。2018年下半年,这颗卫星即将上天,在全球范围内观测海洋表面的风浪。

北京中关村,中国科学院国家空间科学中心,卫星的微波散射计分系统主任设计师董晓龙,正与团队的同事们认真开展有效载荷的测试和验证工作,以便卫星在2019年正式运行时,能获得更优质的一手科学数据。

这颗卫星,就是中国与法国航天合作的首颗卫星——中法海洋卫星(CFOSAT)。

我测风儿你测浪

俗话说“无风不起浪”。风暴潮、台风、厄尔尼诺海流、拉尼娜现象等,都是在大气与海洋的共同作用下产生的。风浪灾害给人类留下的心理阴影,曾化成一句句感慨——“海神来过恶风回”,“风响空山浪卷沙”。

为了摆脱“阴影”,人类开始尝试预测风浪。从古人“断虹现,天要变”的经验推测,到运用气象卫星开展监测,在预防风浪灾害上,科学扮演着越来越重要的角色,一个个风浪要素数值模拟、预测模型诞生了。

但是,模型预测得准吗?“风浪各要素之间是一个复杂系统,目前,世界上已经建立了很多风浪模型,但要实现精准预测或是进一步优化和完善模型,还需要对要素做更充分的观测,这样才能保证模型准确、预报精准。”董晓龙告诉《中国科学报》记者。

2009年,在中法两国的共同支持下,中法海洋卫星立项。这颗卫星作为海洋观测项目,目的是研究海洋表面风场和海浪情况,以提高海洋气象预报能力和人类对气候变化的认知。为此,卫星携带了两个主要仪器,一台是由中国研制的测量风的微波散射计,一台是由法国研制的测量浪的海洋波谱仪。

“在海洋观测方面,虽然很多国家已经有海洋观测卫星,并且在轨运行已经成为常态,但是要想覆盖全球的海面,观察复杂气候、风浪的现象,需要更多国家的卫星进行联手合作。这次中法海洋卫星能够对风和浪进行非常高精度的观测,特别是它不但能观察普通的风浪,还能观察极端天气下风浪的状态。”法国大气、环境与地球观测实验室主任达尼艾·欧赛说。

跳圆舞曲的“追风者”

与法国测量浪高、浪幅不同,风,既看不见,又摸不着。要想从九天之外追到风,并不是件容易事。

“反演”是董晓龙经常提到的一个词,这也是遥感探测领域常用做法,指的是利用遥感信号或遥感数据与地表应用之间的关系模型,推演出地表的实际情况。“我们看不到风,所以只能通过其他手段观测,并借助模型把观测数据转化成风的数据。”董晓龙说。

他们采用的办法是测海面的波动。在测量风的微波散射计上,有一个天线。卫星在轨道上运动时,天线会向一定的方向发射出微波。当微波“打”到海面上时,如果海面是平静的,反射的微波会沿着反射线方向“打”出去,而不会被散射计的探测器接收到,但如果海面有波动,反射的微波有一部分就会被探测到,根据回波强度,利用模型,便可算出风的强度。

但是,问题来了。风可以从四面八方吹,怎么才能测出风究竟是从哪个方向吹来的呢?

“必须要从不同的方向‘看’,才能准确看出风向和探测方向之间的夹角究竟有多大。”董晓龙说。

通常,解决这一问题的办法是像拍VR全景一样,给载荷多装几副天线,每副天线采用不同的探测视角,最后综合起来测出风向。“可是如果这样,卫星会变得特别复杂。”董晓龙说。

于是,科学家们又想到了新的办法,用一副可以转动的天线,在卫星上转着圈圈测量风。“比方说卫星在A点时,天线在卫星飞行方向的前方探测了一个区域,等卫星往前飞到B点的时候,天线转到后面来,又可以再次探测这个区域,这就实现两个不同方向的观测。中法海洋卫星微波散射计的独特之处在于采用一个宽的扇形波束方向图的扫描天线,大大增加了观测方向的数目,从而提高风的反演精度,这种体制在国际上是第一次。”董晓龙说。

最终设计出来的散射计载荷上,卫星天线以每10分钟转35圈的速度跳着圆舞曲,并跟着卫星一起不断向前进。

科学与应用并驾齐驱

在我国推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展的趋势下,中法海洋卫星除了在海洋灾害预测上可以大显身手之外,在推动科学研究方面也积聚着强大潜力。

“从中法海洋卫星的技术上看,中方和法方研制的两个有效载荷都是全新的,这是海洋遥感技术的重要突破;从科学角度讲,我国对地观测发展到今天,很多观测模型都是跟踪和模仿国外成果,这次卫星有助于科学家在风浪研究上获得史无前例的一手科学数据,形成新的海浪预报模型等新观测模型。”董晓龙说。

目前,在两国的共同推进下,中法海洋卫星进展可观。“卫星将要搭载的法国仪器已于今年8月交付给中国合作伙伴。”达尼艾·欧赛说。

2014年3月26日,中国国家主席习近平对法国进行国事访问期间,法国国家空间研究中心和中国国家航天局签署了关于加强中法在海洋学与天体物理学领域合作的协议。2015年,在法国总理访华之际,法国国家空间研究中心与中国国家航天局签署协议,加速推进中法海洋卫星项目,并为未来利用科学数据及其随后的应用合作奠定基础。

中国航天科技集团公司五院东方红卫星有限公司总工程师王丽丽介绍,在合作中,中方承担卫星平台和部分载荷研制,以及卫星发射、地面接收和应用等工作;法方承担卫星部分载荷研制和数据传输工作,同时提供两个地面接收站;卫星测控由中法共同完成,双方参与研制的工作人员超过100人。

据了解,交付使用后,卫星将24小时不间断工作,在距地500公里的轨道上对全球海洋的风场、浪场进行监测。监测数据可被两国科学家共享使用。

分类:信息导航 | 固定链接 | 评论: 0 | 引用: 0 | 查看次数: 4

“淞航”号首航科考启程

11月8日,国内首艘远洋渔业资源调查船“淞航”号离开芦潮港,开启了首轮科考之旅。

本次首航时间为11月8日至12月15日,行程数千海里。“我们航行的海域将从100米水深至4000米水深,以适应不同设备对深度的要求,并将利用科学设备调查该海域的水文气象环境等特征,利用声学仪器和渔具取样调查该海域的中上层鱼类资源种类、资源密度等变动规律。”“淞航”号首席科学家、上海海洋大学教授戴小杰说。

试验和验收“淞航”号的七大科考设备系统和三大渔捞系统,也是本次主要的科学任务。据悉,七大科考设备系统包括海洋水文声学探测系统、绞车及绞钢机系统、利用光谱探测系统、海洋生物和鱼类调查系统、海洋大气环境监测及气象遥感系统、海洋水文采样检测系统、辅助设备及甲板调查作用支持系统,三大渔捞系统是指拖网、金枪鱼延绳钓和鱿鱼钓。

本次“淞航”号首航人员包括科考人员、船员、相关单位人员等。根据不同的工作任务,将工作人员分为海上航次工作组、海上安全工作组、设施设备验收工作组、渔业资源调查科考工作组等。为学习和贯彻十九大精神,圆满完成科考任务,船上还成立了首航党支部。

远洋渔业资源调查船“淞航”号将以开展远洋渔业资源公益性调查为主要目标,在总体性能和功能、技术装备上具有国际先进、国内领先的水平,并具备高可靠性和安全性要求。

上海海洋大学原校长周应祺说,“淞航”号在中国科技史上的一座里程碑。从国际远洋渔业的角度来讲,是中国政府向世界表明的负责态度,即中国政府加大对渔业资源的利用,提供渔业资源养护的支持。因此,“淞航”号是开放式的、合作式的,它不仅仅属于上海海洋大学,水产、渔业、海洋、环境等科研院所都可以共用共享。

“淞航”号调查船总吨位3166,最大排水量3271.4吨;船舶总长85米,垂线间长81米,型宽14.96米,型深8.71米,吃水4.95米;最大航速15节,巡航速度12节;冷藏舱总容量95.5立方米;续航能力1万海里,自持力60天,定员59人。

“淞航”调查船配备了瓦锡兰柴油机和ABB推进电机组成的电力推进系统,还在国内首次引进德国制造的VOITH直叶桨,它依靠准确灵敏的螺距控制,集船舶推进、转向操纵与减摇功能于一体,为精确定位和船舶姿态控制提供了有力保证。

“淞航”一个显著的特点是减振降噪效果良好。试航测定数据显示,船员住舱、机舱、集控室及生活区域的振动指标均满足设计要求,并大大低于标准值.船员舱室实测最大振动量为0.3mm/s,远远优于中国船级社设定的最高舒适度等级船舶对于船员舱室2.8mm/s的要求;机电集控室实测最大振动量为0.5mm/s,远远优于船级社设定的最高舒适度等级船舶对于机电集控室4.0mm/s的要求.全船实测最大振动量的平均值为0.4mm/s,船舶减振的效果非常明显。全船共有42间卧室,航行时噪声指标达到船员卧室噪声舒适度最高等级的房间为34间(低于52dB),船长卧室噪声指标仅为41dB.

“淞航”号今后的主要航行海域在北太平洋、东南太平洋(秘鲁外海)和西南大西洋(阿根廷外海)等海域,按无限航区设计。主要承担金枪鱼、鱿鱼、竹筴鱼及南极磷虾等重要远洋渔业资源的调查研究任务;承担国家远洋渔业资源和新渔场开发的任务;承担远洋捕捞中底拖网、变水层拖网、金枪鱼延绳钓、灯光鱿鱼钓以及新作业方式的研究工作;承担大洋环境的观测和遥感数据接收工作。

分类:信息导航 | 固定链接 | 评论: 0 | 引用: 0 | 查看次数: 11

新华社上海11月8日电(记者 白国龙 张建松)8日上午,在一声响亮悠长的汽笛声中,中国第34次南极科学考察队乘坐“雪龙”号,缓缓驶出中国极地考察国内基地码头,向地球最南端的南极,再次出征。

国家海洋局党组成员、副局长林山青向考察队授旗,并下达中国第34次南极科学考察队启航令。根据航行计划,“雪龙”号出发后,第一航段将以15节的航速昼夜不间断航行,约18天后抵达新西兰基督城进行补给。随后一路南下,直奔位于罗斯海西岸的恩科斯堡岛。在那里,中国第34次南极科学考察队将为中国建设第5个南极考察站做前期准备工作。

中国极地研究中心主任、中国第34次南极科学考察队领队、首席科学家杨惠根表示,考察中,还将进行“陆地-海洋-大气-冰架-生物”多学科联合观测,开展国家南极观/监测网建设、海洋环境保护调查、站区环境综合整治等重点工作;开展常规地球物理调查、人工核素本底调查、阿蒙森海海洋环境等调查工作。

7日,中国第34次南极考察队员在上海集结完毕。中国极地中心对全体科考队员进行了综合教育,围绕南极业务化调查评估、科考类考察、南极生态环境保护、户外作业安全、登船注意事项等作了详细介绍和培训。

“雪龙”号是我国目前唯一一艘极地科学考察船。每次考察归航后,中国极地研究中心都会对“雪龙”号进行一次例行“体检”。今年10月,“雪龙”号刚执行完中国第8次北极考察任务返回国内。时间紧、任务重。全体船员几乎没有一天休息,立即投入到检修工作中,在不到一个月的时间内,完成了卸货、检修、装货、设备调试等各项出航前的准备工作。

中国极地研究中心还承担了编制“雪龙”号第34次南极科学考察航行计划的任务。飞机与船舶管理处结合南极天气、海冰情况、作业时间及季节特点等,综合历次队航行经验,预判可能遇到的各种风险,周密计算、合理安排,兼顾各方需求,为保障各项任务顺利完成,精心安排各个“时间窗口”。

根据中国第34次南极考察总体工作方案,“雪龙”号将于2018年4月回到国内,执行任务周期164天,总航程约3.7万海里。“雪龙”号具体航线为:上海港、新西兰基督城、恩科斯堡岛、中山站、普利兹湾、戴维斯海、恩科斯堡岛、新西兰基督城、阿蒙森海、上海港。

分类:信息导航 | 固定链接 | 评论: 0 | 引用: 0 | 查看次数: 11