从海洋内部研究海洋

几百年来,人类总是从海洋外面——在船上或者岸上研究海洋。随着技术的最新发展,人类现在可以从海洋内部来研究海洋。简要讨论了海底观测系统和活动观测平台为各领域的海洋研究提供的空前机遇,并指出中国发展海洋科学必须对这一新趋势给予密切注意。     

科学与技术并进——近20年来海底峡谷浊流观测的成就和挑战

自1993年至今,美国地质调查局的科学家及其合作伙伴在美国西海岸的Monterey海底峡谷进行了针对现代浊流过程的一系列基础性研究,并成功地在世界上首次实地测量到高精度浊流流速及粒度参数.近20年来的数据和知识积累为解释海底峡谷内沉积物和其他颗粒物质输运的机理,以及浊流在维持深海峡谷中生机勃勃的生态系统所起的重要作用提供了直接依据.通过展示把海底观测应用于海洋沉积动力学研究过程中的成果、经验、教训,以及介绍目前还在讨论中的研究计划,以期达到以下宏观论点:在海洋科学里,只有科学与技术不脱节的科研团队才有希望获得成果和突破.     

我国极地海底观测系统的发展与展望

极地海洋特殊环境对观测技术提出了更高的要求.随着海底观测技术的日趋成熟,极地海底观测系统也得到了一定的发展,但后勤保障的高要求制约了系统的发展,目前广泛使用的仍是潜标系统.受国家高技术研究发展计划、国家海洋公益性行业科研专项经费项目和南北极环境综合考察与评估专项等支持,我国发展了极地在线近岸海洋环境监测系统、极地潜标和极地大型海—气耦合浮标等海床基观测系统,对我国的极地海洋学观测与研究做出了积极贡献.但总体而言,我国的极地海底观测仍未形成真正意义上的网络体系.未来有望在北冰洋太平洋扇区和南大洋普里兹湾率先建立海床基观测体系,系统观测并揭示该海域的环境变化特性.     

北阿拉伯海的光纤海洋观测网络:成功、挑战和机遇

2005年夏,一个先进的海洋观测网络——包括实时的光纤海洋观测系统和内部存储的自动化观测系统——被投放在了阿曼海和北阿拉伯海并运行至今.在2010年初,其中的自动化观测系统被升级到了新的深水光纤观测系统.这个海洋观测网络是在阿曼农业和渔业部的资助下,由美国的Lighthouse R&D公司设计、开发、安装和维护的.这2个观测系统作为一个整体已经连续工作了7年多的时间.所采集数据包括海流、温度、盐度、压力、溶解氧和浊度等.该海区是一个多水团的汇合区,波斯湾的高盐水和阿拉伯海的低盐水在这里汇合并蔓延南下到印度洋.对采集的数据研究表明,这一观测网络对研究该区域的物理和生物过程具有重要价值.在此,将系统介绍整个观测网络,并简要阐述已经完成和接近完成的4个研究主题:①对阿拉伯海有记载以来最强热带气旋“古怒”的海洋响应的研究;②阿曼海北部的季节性缺氧现象的季节及年际变化和成因分析;③深海声散射层的时空演变;④阿曼海和北阿拉伯海的高温高盐现象的成因.该观测网络采集的长期、连续的时间序列对这一地区的海洋动力研究、水文的季节性变化,以及气候的长期变化等研究都有很大帮助.此外,如果观测网络可以完成25年的设定观测目标,这将对验证和改进海洋环流模式和海气耦合模式具有重要意义.     

海洋科学和技术协同发展的回顾

简单回顾百余年来现代海洋科学的发展历程,并用一系列的实例,如深海取样和深海钻探,遥测遥感和水下观测,锚碇长期连续测量和智能水下活动平台,深潜技术和海底观测网等,说明科学的想像能促进技术的创新,而工具的重大改进能导致科学理解的跃进.文章的目的是向我国学术界和管理部门说明:科学和技术必须协同、而不是分头发展,只有两者的结合...     

美国的两大海洋观测系统:OOI与IOOS

介绍美国两大海洋观测系统:基金委员会支持的”大洋观测计划”即OOI计划,和大气海洋署组织的”整合海洋观测系统”即IOOS计划,两者相关但不相同,十分值得我国在建设海洋观测系统中学习参考.     

海底地下水排泄对海洋锶储库的影响

海底地下水排泄（submarine groundwater discharge,SGD）不仅是全球水循环的重要组成部分,也是各种溶解化学物质由陆向海输送的重要而隐蔽通道。本文在分析全球海洋锶来源的基础上,综述了多种岩性含水层条件下SGD锶的地球化学行为及其控制因素,并利用已有的SGD通量和高分辨率全球岩性数据,计算出更为保守和精确的SGD锶通量及同位素组成,确认了SGD是海洋贫放射成因锶的重要来源之一,起到平衡河流输入的富放射成因锶的作用。     

海洋观测能力建设的现状、趋势与对策思考

海洋观测是海洋科学发展的基础和重要支撑,海洋科学的创新发展在很大程度上依赖于海洋观测能力的提升.介绍了国际海洋观测能力的现状和趋势,提出了目前海洋观测能力建设所面临的挑战.针对我国海洋科学发展的需求和海洋观测能力存在的差距,提出了对策思考.     

海底地下水排泄对海洋锶储库的影响

海底地下水排泄（ submarine groundwater discharge, SGD）不仅是全球水循环的重要组成部分,也是各种溶解化学物质由陆向海输送的重要而隐蔽通道。笔者等在分析全球海洋锶来源的基础上,综述了多种岩性含水层条件下SGD锶的地球化学行为及其控制因素,并利用已有的SGD通量和高分辨率全球岩性数据,计算出更为保守和精确的SGD锶通量及同位素组成,确认了SGD是海洋贫放射成因锶的重要来源之一,起到平衡河流输入的富放射成因锶的作用。     

基于剖面声呐的海底微地貌观测研究*

海底地貌是海水覆盖下的固体地球表面形态的总称。海底地貌巨变往往与海底地质灾害息息相关,会对海底管线和海上平台等海洋工程设施造成危害,因而对海底地貌进行原位观测具有重要意义。本研究基于前人研究成果和团队常年自主研发仪器经验,研制出了剖面声呐海底微地貌原位观测系统,详细介绍了观测系统的组成、功能、工作原理和工作模式,并提出了观测数据的处理分析方法;然后,使用观测系统进行了标志物检验实验,通过将观测系统测量数据与其他设备测量数据相对比,验证了观测系统的可行性和数据准确性;最后,使用观测系统在舟山海域朱家尖滑坡区进行原位观测,进一步验证了观测系统的可行性。观测结果进一步表明剖面声呐观测系统可以用于海底微地貌的观测研究。     

世纪之交的中国海洋科学思考——关于海洋科学学科“十五”优先领域的认识

1 中国与海洋 中国位于太平洋西岸,东南两面临海,分别为渤海、黄海、东海和南海,拥有约18 000 km大陆岸线,中国沿岸岛屿星罗棋布,面积500 m2以上的海岛6 500多个,岛屿岸线约14 000 km.依照1998正式生效的<联合国海洋法公约>,中国拥有约300万km2的管辖海域.在管辖海域中,有经济价值的鱼类和其它海洋动植物种类多、数量大.大陆架区含油气盆地面积近70万km2,蕴藏的石油资源在150亿t以上,天然气约14×1010m3,海水中可利用的化学元素也十分丰富,各种形式的海洋能源总量超过4亿kw.     

海底软土层对海洋地基场地动力响应的影响

北京交通大学 土木建筑工程学院,北京 100044     

世纪之交的中国海洋科学思考--关于海洋科学学科 "十五"优先领域的认识

1 中国与海洋 中国位于太平洋西岸,东南两面临海,分别为渤海、黄海、东海和南海,拥有约18 000 km大陆岸线,中国沿岸岛屿星罗棋布,面积500 m2以上的海岛6 500多个,岛屿岸线约14 000 km.依照1998正式生效的<联合国海洋法公约>,中国拥有约300万km2的管辖海域.在管辖海域中,有经济价值的鱼类和其它海洋动植物种类多、数量大.大陆架区含油气盆地面积近70万km2,蕴藏的石油资源在150亿t以上,天然气约14×1010m3,海水中可利用的化学元素也十分丰富,各种形式的海洋能源总量超过4亿kw.     

建立高效机制 提供服务保障——解读《广西海洋观测预报业务体系发展规划》

2013年1月29日,广西海洋局出台了《广西海洋观测预报业务体系发展规划（2011-2020）}（以下简称《规划》）。《规划》的出台,为全面加强广西海洋观测预报业务能力建设,建立高效的运行机制,促进海洋观测预报业务体系的持续、健康、稳定发展提供了有力依据,为广西沿海社会经济建设提供更加有效的服务保障。     

海底热水活动——一种重要的成矿作用

海底热水活动不仅形成海底热水矿床,而且由于其独特的地质作用,为海洋中其它成矿作用提供了能量与物质来源,为其它海底矿床的形成创造了条件。通过对海底热水活动与海底热水矿床、铁锰结核、气体水合物等关系的了解,提出加强海底热水活动的研究,促进海洋资源的综合开发利用。     

世界首座海洋观测网体系——加拿大“海王星”海底观测技术

加拿大“海王星”是世界首座海洋观测网体系,它将覆盖整个东北太平洋区的胡安·德富卡板块,揭开了地球科学研究的新篇章.它通过主干动脉光电缆连接位于5个汇结端上的仪器设备,对海底进行长期实时观测,并通过强大的数据管理和存档系统,实时传输观测数据,供科学家和科学爱好者们免费使用.加拿大“海王星”海底观测技术主要应用于观测海底火...     

科学规划 严格管理 构建和谐海洋——写在世界海洋日暨全国海洋宣传日

2008年,第63届联合国大会通过决议,决定自2009年起,将每年的6月8日定为“世界海洋日”。根据李长春同志的批示精神,从2010年起,把“全国海洋宣传日”活动与“世界海洋日”整合起来,把每年的6月8日定为中国的“世界海洋日暨全国海洋宣传日”。     

欢迎订阅《水科学进展》

《水科学进展》是以水为论述主题的学术期刊,主要反映国内外在暴雨、洪水、干旱、水资源、水环境等领域中的科学技术的最新成果、重要进展、当代水平和发展趋势,报道关于水圈研究的新事实、新概念、新理论和新方法,交流新的科研成果、技术经验和科技动态。她涉及与水有关的所有学科,包括水文科学、大气科学、海洋科学、地质科学、地理科学、环境科学、水利科学和水力学、冰川学、水生态学以及法学、经济学和管理科学中与水有关的内容。本刊为全国中文核心期刊、     

我国海洋科学领域的全球变化研究进展

简要介绍了属于海洋科学研究领域中的全球变化研究计划,重点介绍了我国在热带海洋和全球大气（TOGA）、世界大洋环流试验（WOCE）、全球海洋通量联合研究（JGOFS）和海洋PAGES研究中所开展的工作及其研究进展。     

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