我国深海海底甲烷原位探测技术取得突破

2011年5月26日,记者从中科院海洋所获悉,由该所张鑫博士作为第一完成人,与美国蒙特利湾海洋研究所合作研制的深海甲烷原位探测系统日前获得成功。     

一种深海热液原位探测设备供能装置的设计

为了解决深海热液原位探测设备的能量供给问题,设计了一种实用的供能装置.该供能装置采用了一种定制的高能量密度电池,电池组的容量达31.5 Ah,最大输出电压为12 V.供能装置的耐压壳体采用了压力容器的设计原则进行设计,其最大承受压力达70MPa.放电实验表明该供能装置具有较稳定的放电电压;海试实验表明该供能装置能用于深...     

深海沉积物热流原位、快速探测技术

热流探测技术的应用对研究海洋地壳活动规律、防灾减灾与天然气水合物新能源探测具有重要意义.论文对海底热流原位探测技术作了全面的介绍,分析了温度梯度与热导率原位、快速测量的发展现状,指出了我国未来发展海底热流探测技术急待解决的问题.     

深海原位溶解甲烷传感器(METS)的原理及应用研究

近年来,海水中溶解甲烷的探测技术成为国内外学者的研究热点。与传统的实验室利用气相色谱法检测离散海水甲烷浓度的方法相比,基于膜脱气技术的METS甲烷传感器具有体积小、操作简便、原位实时连续观测等特点,并且可与其他化学、物理传感器集为一体进行甲烷探测。主要介绍了METS传感器的基本原理、特点,给出了技术指标和规格参数,分析了其性能制约因素与校正方法,并总结了METS传感器在性能测试、麻坑成因、潮汐作用机理等方面的应用成果。     

深海探测技术研发和展望

深海探测是人类实现可持续发展的战略途径和重要手段。为加快我国开发利用深海资源的进程,文章系统梳理深海探测技术及其研发,分析关键性深海探测技术,并提出深海探测技术的发展趋势。研究结果表明:全球积极研发深海探测技术,主要包括载人潜水器等深海运载器探测技术,声学、光学、电磁学和热学等深海传感探测技术以及生物、海水和岩芯等深海取样探测技术;我国也取得一系列研究成果,但技术水平和产业化水平总体较落后;精确、可靠和高效深海探测的关键性技术主要包括深海光学通信技术、深海导航定位技术、深海动力能源技术和深海装备材料技术,亟须技术攻关;未来深海探测技术将向体系化、协同化和智能化方向发展。     

深海热液区底栖生态环境探测技术研究进展

针对热液区生态科学研究和海底硫化物可持续开采所需的底栖生态环境探测,本文阐述了热液区的生态环境特点,以及热液区多金属硫化物开采存在的潜在环境问题。之后,归纳海底取样和光学影像调查等常用方法并指出存在调查点原有生态的破坏问题。梳理国内外发展的光学类和化学类深海原位生态环境探测传感器及国内投入海洋科考的深海着陆原位探测平台。对比当前应用于海洋发声物种识别的模式识别算法,分析虾蟹类栖息地声信号的探测方法。最后,对降低取样及影像调查对环境的影响、深海生态环境原位探测传感器的性能优化和虾蟹类栖息地生境声学探测技术等进行展望。本文将为热液区底栖生态环境探测方法研究提供参考。     

海底热流原位探测技术研究进展及趋势

海底热流探测可为海底资源评价和地球动力学研究提供基础数据。海底热流原位探测是获取海底热流数据的有效手段,文中回顾了海底热流原位探测技术的进展,分析了探针、热毯、钻孔等不同热流原位探测技术的特点和应用场景,结合科学需求和资源开发需求对海底热流原位探测技术的发展趋势进行了展望。     

我国可燃冰深海探测技术取得重大突破

近日获悉,中国“海洋四号”科考船采用新研制的气密性孔隙水原位采样系统首次在南海中央海盆4000多米深水水域海底成功获取孔隙水样品。这标志着中国对可燃冰的深海探测技术又取得了新的重大突破。     

深海技术与可持续发展

文章在分析国际深海资源发展趋势的基础上,综述了近年来国内外在深海技术方面的研究发展现状;进一步阐述了发展深海技术、开发深海资源对于可持续发展战略的重要意义;最后对我国深海技术的发展提出了几点建议。     

深海技术与可持续发展

文章在分析国际深海资源发展趋势的基础上,综述了近年来国内外在深海技术方面的研究发展现状;进一步阐述了发展深海技术、开发深海资源对于可持续发展战略的重要意义;最后对我国深海技术的发展提出了几点建议。     

声学地层剖面深水探测研究与开发

深水浅部地层精细探测是深海地质勘探与资源开发的重要调查内容。与浅水海域声学地层剖面探测相比,深水地层剖面探测会遇到严重的能量衰减、大数据量长时间反射序列采样、纵向地层分辨率降低以及横向空间覆盖率偏稀等问题,为解决这些问题,国外仪器商采用了不同的方法。采取重采样减少数据量会严重影响纵向分辨率;采取MultiPing技术可以很好解决横向空间覆盖率问题,但多Ping接收采用海底追踪变深度范围采集会造成反射同相轴跳跃突变,或采用短时间间隔采集会造成回波数据无法准确计算海底深度。为了解决这些技术问题,作者研究开发了相关的技术处理方法,解决MultiPing技术反射同相轴拼接改正处理和海底深度记录延迟处理,这些问题的解决为深水浅部地层精细探测提供了技术保障。     

深海原位微颗粒观测系统设计及实现

深海观测具有重要的科学意义。为此,设计了一种原位微颗粒观测系统,可以获取深海的藻类、泥沙颗粒尺寸和形状等信息,并计算其流动。整个观测系统包括水下观测子系统、在线处理子系统、岸基后处理子系统。对各个子系统的设计及实现进行了详细论证。最后依据实验室及浅海试验,验证观测系统的准确性,并优化系统设计。     

深海平台系缆形状和张力分析

考虑海底地形的变化、系缆的拉伸形变及海流力等因素,研究了深海平台系缆形状和张力分析方法采用集中质量法,得到系缆方程组,采用牛顿法求解该非线性系缆方程组,建立系缆形状和张力的计算方法。计算了平坦海底和海底地形凹凸变化时水深1 018 m情况下的系缆形状、系泊张力和浮体平衡位置。计算结果表明,海底地形对于深海系泊系统张力影响较大,而计算系缆形状和张力、系泊浮体的运动时,需要考虑海底地形的影响。     

Landsat-8 与GF-1 卫星渤海海冰探测能力对比研究

为更有效地利用Landsat-8和GF-1卫星进行渤海海冰监测,从海冰检测和海冰类型识别两方面,开展Landsat-8与GF-1卫星的渤海海冰探测能力对比分析研究。实验研究表明,在海冰检测方面,GF-1区分海冰与海水的能力强于Landsat-8;在海冰类型识别方面,Landsat-8识别海冰类型的能力要强于GF-1影像。初步讨论了综合利用Landsat-8与GF-1卫星监测渤海海冰的方案。     

海底沙波迁移过程原位观测简易装置设计与试验

海底沙波的迁移对海底基础工程具有潜在危害,成为人们日益关注的热点。目前对海底沙波迁移过程的研究缺乏原位长期观测数据的支撑,设计一种海底沙波迁移过程的原位观测装置,通过水压差与高程差变化的对应关系来确定沙波的形态变化和迁移过程。并且在室内波浪水槽中对装置观测的可行性和观测结果的准确性进行验证,同时在仰口湾潮滩进行现场观测应用。该装置室内试验测量计算得到沙波表面高度变化5.9 cm,而观测得到沙波表面高度实际变化5.5 cm,两者吻合程度很好。试验结果表明,这套海底沙波迁移过程原位观测装置能对沙波外部形态变化进行测量且准确度较高,为海底沙波迁移的观测提供了新方法。     

基于数字孪生的海底悬浮物时空变化可视化技术实现与应用

数字孪生技术构建的虚拟海洋平台,能够进一步实现海底环境监测数据的三维可视化分析。本文基于深海底长期原位监测数据,使用Unity3D技术构建出多模型融合的虚拟海洋环境,初步建立海洋工程地质环境数字孪生系统;结合MATLAB、ArcGIS数据分析技术实现智能监测、数据分析、人机交互、辅助决策等功能;研究进一步构建虚拟环境粒子系统,对南海北部陆坡神狐海域近底层悬浮物浓度升高事件进行了三维可视化分析,结果表明：在虚拟环境粒子系统中悬浮物浓度、粒子数量与聚集程度具有较大的时空差异。特别是悬浮物浓度维持在较高水平时,发现粒子间相互碰撞、重叠,并在空间中衍生了密集程度更高的微团,当悬浮物浓度进一步升至峰值时,微团数量增加并占据空间大部分体积,形成悬浮颗粒高度聚集,覆盖范围更广的悬浮物聚合体。本文基于图像分析技术,将可视化分析结果与真实海底摄像进行对比,相对误差在0.16%～2.80%范围内,具有较高的可行性。     

东海海域溶解氧垂直分布最大值的分析研究

本文讨论了１９８７年５～６月东海海域溶解氧垂直分布及其氧最大值分布特征。结果表明，春末在东海北部、中部的中层存在明显的溶解氧垂直分布最大值。氧最大值与冷水同存。本文对氧最大值及垂直结构与冷暖水入侵和温跃层关系进行了初步分析