|
6 J! C( Q/ x7 t% b% `& E+ i 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。 . e9 C; z. T" S; Q f
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!
' J3 F& W0 w& e$ j7 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。 8 g+ `3 f$ Q3 T7 T0 ?: v6 R1 H( A' K4 C
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”。
1 A( ]: U2 {6 a 招数一:温盐深观测仪
" r2 \4 z4 F7 V7 |8 k r! @ A 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。 ) Q S) \, i6 q" f. T( `
招数二:ADCP海流计 * W9 F& @- E: S0 q" J! P
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。
0 v* L# v% i9 O( ~- i 招数三:波浪骑士
6 H4 `2 ?4 |/ L; W) \. F 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。 7 ?% l5 D4 C: w4 ^! Z" m
招数四:海洋拖体
% N! p! |, B- z4 |$ @1 s5 Z 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。 6 g$ ^, K( ]" M
招数五:水下滑翔机 . U5 V; k$ q* @$ P+ s8 O
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。 $ I; _9 V% L. C, i6 z' `: O; H3 _
招数六:探空气球 , m1 Y( H# O( t9 A# N* z6 z
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 k' E% j5 X$ i) w0 G1 b
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。
$ e5 X6 z4 u6 {( j5 E) ]- X, `! m5 } 浮标系统 & ?- P6 z. h& H+ h
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。 ) B% e9 w- W3 g5 U' I* e
潜标系统
+ b6 a' ^, M$ m) }4 b 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。 ; J) a& [7 u+ C t. \
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。
" T) r8 O8 c: w 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。 0 g) M7 I) [% i {& I& H
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。
9 O" |: B5 E) j p! u1 v3 |7 w 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。 ; f5 h0 H5 P2 i/ I8 ^' k& S7 j3 \
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。 , c8 B$ e7 F% D! m1 R# o8 \5 ^- l G
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。 + ]" t" f: {$ F3 V- a
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。 5 z, Y& I- b6 p% W& n' a6 Q+ H
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。 4 C- @* d. F3 T; e
结语 ( L5 P2 y* ], L6 l: n
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。
# c7 D& A2 F; s3 Z 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!
2 ~0 F0 ?( N4 a a& L* D2 j 在线视频观看:《探秘海洋科考》| 带你走进海洋科考
; b7 w7 I+ Q7 z8 d1 u
, a7 K L5 l# h" m" t
8 {/ e M- S5 f" V. z8 A8 X: L- ?6 p5 ], j
* _4 I0 F/ w3 o; o( L7 R$ K( P! i k+ }. m6 W5 {
|