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新极地考察破冰船竟有这“十八般兵器”

新闻来源:中国海洋报    浏览量:365 蝴蝶效应 2018-04-17
  在“雪龙”号极地科考破冰船完成中国第34次南极现场考察任务返航时,我国新一代的极地科考破冰船“雪龙2”号于3月28日正式入坞组装。按照计划,“雪龙2”号将于半年后出坞,2019年上半年交船加入我国极地考察船队。
  前两天,记者采访到了负责新极地破冰船建设工程方面的“内部人士”——中国第34次南极考察队首席科学家助理、中国极地研究中心极地海洋研究室主任、新船建设工程部科考组组长何剑锋,“剧透”了“雪龙2”号将配备的“十八般兵器”。
  大气与海冰观测系统——
  可全方位监测环境要素变化
  在南北极地区,监测大气要素的变化,拓展大气科学研究领域,是全球变化研究的重要内容。海冰环境调查主要是进行海冰过程与环境综合观测研究,同时也为确定破冰船冰区航线和航行安全提供关键海冰参数。
  “雪龙2”号将装备国际先进的极地大气与海冰观测系统,主要包括气象遥感卫星接收系统、船基自动气象观测系统、海/冰—气界面湍流通量观测系统、船基海冰微波散射计、船基多波段海冰光谱仪、船基电磁感应海冰综合观测系统、船基积雪厚度高分辨率探测雷达等,满足未来极地大气和海冰综合调查需求。
  海洋水体环境调查系统——
  可全水深长期自动观测
  南大洋占全球大洋面积20%,在全球大洋环流、碳循环和生态环境等方面有着重要的研究价值。
  “雪龙2”号水体环境调查系统主要由物理海洋多参数理化数据采集与探测系统、走航式声学多普勒流速剖面仪、表层海水连续采集及基础参数监测系统、拖曳式多参数剖面测量系统等设备组成。
  何剑锋说,海洋科学研究中的重大发现几乎都是从长期观测中获得的,例如大洋环流、中尺度涡现象、厄尔尼诺现象等都是建立在长期、大量、广泛的海洋现场观测资料基础之上。配备该系统,能够实现在科学调查航行和定点观测中,自动完成海洋表面的随时随地的多要素连续自动测定,具备实时原位测量、实时显示、自动记录处理。
  沉积物与底栖生物采样系统——
  可提供抓取样品清晰画面
  对海底沉积物的取样是海洋沉积学研究的重要前提和基础。“雪龙2”号海底沉积物采样系统包括箱式采泥器、多管采泥器和长柱状沉积物取样器、沉积物捕获器、电视抓斗等。这将为我国极地海洋科学家提供可靠的实验材料,改善目前高质量长柱状研究材料匮乏的现状。
  “雪龙2”号将配置约4500米深型电视抓斗,标志着极地海底调查将进入可视化时代。
  地球物理调查系统——
  可跟踪南北磁极的快速漂移
  “雪龙2”号的地球物理调查系统主要配备海洋重力仪、海洋磁力仪、海底地震仪。
  重力测量类似称重,重力仪可以称出一个物体在地球不同地方的不同重量,越往两极重量越轻。这种重量的改变会扰动卫星和导弹轨道,也可推测地下是否有矿产或油气。
  磁力测量可以得知洋底的磁性大小和极性变化,了解历史上地球南北磁极的倒转情况,使洋底这盘磁带唱出大洋如何扩张产生的地质故事,探索两极“前世今生”。同时两极磁力测量可以跟踪现在南北磁极的快速漂移,得知指南针的指向偏差和失效情况,有助于极地航行。
  海洋地震勘探系统——
  可像“弹西瓜”一样测地震
  海洋地震勘探是海洋地球物理勘探方法之一,是研究海底地层学、构造学和海底沉积有效工具,同时也是目前勘探海底石油和天然气的主要手段。
  “海洋地震勘探系统原理就跟我们平时买西瓜要弹一弹,听听声音一样,通过接收海底反射的人工地震波,可以知道地球这个‘西瓜’内部各层的软硬,软的地方会有油气或岩浆,硬的地方会有水合物。”何剑锋说,“雪龙2”号将配置能够进行完整极区地质构造解析能力的一套240道地震勘探系统,使我国在南极周边海域进行大范围的地震勘探成为可能。这不仅将极大地推动对南极周边海域海底地质研究,而且可以加强对南极周边海域资源分布的认识。
  水下机器人——
  可到南极冰架下定位观测
  南极冰架的平均厚度为475米,面积达140万平方公里。冰架对南极深层水形成及生物种类分布等都有很大的影响。
  多年来,由于技术装备的限制,我国缺乏获取南极冰架下水体环境参数的手段,无法实现对深水固定位置进行长时间直观的连续观测,缺少主动选择采样的能力等。而“雪龙”2号配备的有缆水下机器人和无缆水下机器人正是解决此类问题的重要手段,是有效的近距离观测系统。(来源:中国海洋报)
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