海底探索史话之 海洋探索从源头说起(上)

大西国的故事,虽然不是一个严肃的科学假说,但却不乏信徒。现在我们知道,大陆的地壳和大洋地壳有着本质的区别,简单的陆沉,不可能形成如此巨大而又有着漫长历史的海洋。     

海底探索史话之百舸争流深海科考

<正>航海家们的首要任务是认识海洋。而就认识海洋而言,人们在当时最急于知道的莫过于两件事,一是海洋究竟有多深,二是海洋的深处究竟有什么。早期的航海家都曾做过测深和取样的尝试。但都没有留下可靠的历史记录。1818年,英国海洋学家J·罗斯爵士首次在格陵兰以西的巴芬湾水深1945     

南极半岛东北海域表层沉积有机质来源及其沉积环境

采用气相色谱-质谱技术对南极半岛东北海域海底表层沉积物的总有机碳、有机质碳同位素(δ13 Corg)和生物标志化合物等进行了测试分析。研究区表层沉积物总有机碳TOC平均值高于现代深海沉积物中的平均含量。δ13 Corg的变化说明该海域有机碳来源呈海洋水生生物来源和陆源混合的特征。正构烷烃的峰型分布、主峰碳、饱和烃轻重比C-21/C+22和(C21+C22)/(C28+C29)、甾烷组合和藿烷组合证实研究区西部表层沉积物有机质来源以陆源高等植物为主,其陆源可能来自于附近的南极半岛和南舍得兰群岛;研究区东部表层沉积物有机质来源偏以海源为主,且以低等浮游生物、藻类及细菌生物等海源输入为主。碳优势指数(Carbon preference index,CPI)、奇偶优势指数(Odd-even Predominance,OEP)和甾烷C29ααα20S/(20S+20R)比值显示研究区D1-7站位和D5-9沉积物有机质演化程度较高,D5-2和D2-4站位的有机质演化程度低,其他站位介于中间状态。饱和烃中姥鲛烷、植烷及其比值(Pr/Ph)等组合显示研究区西部以氧化-弱还原的沉积环境为主,其可能是受高温低盐别林斯高晋海水流和附近火山喷发的影响所致;研究区东部以还原—强还原沉积环境为主,可能是受低温高盐的威德尔底层水(WSBW)和威德尔海深层水(WSDW)影响所致。     

双拱初始缺陷海底管线水平向整体屈曲数值模拟分析

为了研究具有双拱反对称初始缺陷海底管线的整体屈曲特性,采用模态分析法将最可能出现的缺陷形态引入数值分析模型中。针对管线在高温高压作用下发生整体屈曲的动态变形特征,运用显式动力数值模拟方法研究了管线整体屈曲过程中水平向变形与轴向变形随温度和内压的变化规律,建立了在整体屈曲过程中屈曲管段与滑动管段轴力的变化过程与初始缺陷形态的关系。将数值模拟结果同经典解析解和室内模型实验结果进行对比,验证了本方法的可靠性。工程算例的分析结果表明,管线整体屈曲的发生是一个由低阶向高阶发展的过程,具有双拱缺陷的管线首先发生二阶模态的整体屈曲,而后过渡到四阶模态;管线整体屈曲的变形包括屈曲段的水平向变形和滑动管段的轴向缩进,其中水平变形释放了管壁内的轴力,轴力的释放量随初始缺陷尖锐程度的降低而增大;轴向缩进变形由于受到地基土的摩阻力使滑动管段内的轴力发生累积,轴力的累积量随初始缺陷的尖锐程度的降低而增加。以上研究成果对指导实际工程具有现实意义。     

基于Ping的Douglas-Peucker法抽稀阈值优化选取

抽稀阈值的合理选取直接影响多波束测深数据抽稀结果和构建海底地形的表征能力,在基于Ping的Douglas-Peucker法多波束测深数据抽稀的基础上,提出了计算拟合曲线曲率值确定多波束测深数据抽稀阈值的方法。通过算例分析,验证了该方法在多波束测深数据抽稀中的适用性和有效性,取得了较好的抽稀效果。     

海底观测网技术进展与发展趋势

海底观测网络由于其特有的能源供给与信息传输优势,受到了广泛关注与重视。文中简要回顾了国内外海底观测网技术的发展现状,并就海底观测网技术发展趋势进行了探讨。     

海洋能源获取、传输与管理综述

海洋能源获取、传输与管理是实现海洋透明化的关键技术。以能源获取的方式进行分类调研,分析探讨国内外海洋能源的获取、传输与能源管理方法,以及各个方式的优缺点,并对能源获取、传输与管理进行核心技术分解,对比我国研究现状得出各个技术与国外现有差距,预测我国在该技术领域的未来发展趋势。     

海底管道EDIS应用平台研发与示范工程

文章首先介绍了海底管道工程数字化信息系统(engineering digital information system,EDIS)工程信息数字化应用平台的开发背景和意义,然后针对中国海洋石油总公司(以下简称中海油)已颁布的《EDIS海管规范》和《新建海管工程项目完工数字化移交规范》要求,分析指出了海底管道工程信息数字化应用平台研发的关键难点问题;接着,着重介绍本文研发示范工程——锦州25-1南油田群海底管道EDIS应用平台的系统开发架构和海管全生命周期工程数据管理组织架构与逻辑关联,并详述了研发平台对应海管工程文档库、工程数据库、工程模型库以及三维管道地理信息系统(geography information system,GIS)应用系统等各模块具体功能;最后,笔者在分析平台研发技术特点和应用价值基础之上,论述了海底管道EDIS应用平台的开发价值和推广应用前景。     

加拿大VENUS海底观测网

加拿大在海底观测网研究方面居于世界领先地位,它的"海王星"海底观测网(NEPTUNE-Canada)被誉为人类的水下"哈勃",是全球首个深海海底大型联网观测站。维多利亚海底试验网(VENUS)与NEPTUNE都从属于加拿大海洋观测网络(ocean networks Canada,ONC),有着许多相同的概念和设计。VENUS支持研究近海观测,本文主要介绍VENUS的背景及科学研究目标,并在分析其基础设施及构建进展的基础上,提出对我国开展海底观测网建设的启示。