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揭秘“向阳红01”船 我国最先进的海洋科考船配备了哪些神器?

      8月29日,“向阳红01”船缓缓驶离位于青岛的国家深海基地管理中心码头,一路向南,在南海北部海域进行第二次海试,为10月初的东印度洋南部水体环境综合调查秋季航次做全面准备,这将是“向阳红01”船建成后的“首秀”。该船是我国目前最先进的新一代全球无限航区现代化海洋综合考察船,配备了先进的船载调查设备和船舶系统,不失为我国海洋科学考察的深海重器。

      即可高分辨,又能深海捞

        “先进的科考设备在海洋科考中发挥着举足轻重的作用。”国家海洋局科学技术司调查保障处处长高学民说,“‘向阳红01’船装备了64台套设备,调查范围涵盖海洋生物、海洋地球物理等多门学科。”据介绍,这些设备投入使用后,将揭示全球大洋环境和海气相互作用对我国乃至全球气候变异的调控作用、阐明大洋生态系统的演化机制、查明大洋碳循环与热带驱动机理及其与我国乃至全球气候变化的联系、探索深海海洋的自然规律和本质、自主开展海底热泉、冷泉系统与地球深部过程研究、解释深海极端环境与生命过程的关系、发展地球系统科学理论及大洋海底资源调查与开发利用研究等,助力我国对深远海的探索。

      多道地震采集系统就是“向阳红01”船上的“明星装备”之一。据国家海洋局第一海洋研究所海洋地质与地球物理研究室副主任郑彦鹏介绍,该系统通过大容量气枪产生的人工震源,给海底做“CT”,“扫描”出海底中深部的高分辨率地层结构,清楚地将海底地形的结构以剖面形式展现出来,为研究海底地质构造演化和古海洋古气候变迁提供更为丰富的基础数据。

        “多道地震探测系统并不是一个新事物,目前多用在海底资源勘探。但海洋石油勘探部门使用的是12.5米道间距的系统,分辨率低,这对于我们海洋地质的研究是远远不够的。”郑彦鹏告诉记者,船上装备的这套系统采用了6.25米的道间距,在对海底进行“扫描”时,分辨率是国内最高的,是目前探明海底构造的最有效方法之一。

      除了高技术的探测手段,取样在海洋地质勘探中也不可或缺。“向阳红01”船上配备了多套海洋底质取样系统,“横躺”于后甲板侧舷的30米重力活塞取样装置是目前国内先进的取样设备之一,可用于6000米水深的海底沉积物取样。

      国家海洋局第一海洋研究所海洋地质与地球物理研究室副主任刘焱光介绍,该设备通过声学信号触发后贯入海底,利用取样管内活塞的密封和抽吸作用,最长可取得30米的沉积物岩芯。这些无扰动的沉积物岩芯为科研工作者还原地质历史时期海底环境的变化过程提供了样品。

      既能“横”着走,又能“定”得住

      船长张志平已经是有多年科考船“驾龄”的老船长了,“先进”是他形容“向阳红01”船用的最多的词。

      360度转圈的水上“精兵”。对船长而言,以往操控科考船靠港、离港都十分紧张,尤其是遇到狭窄的港口,恶劣的海况,更是如此,就像是将车停入一个狭窄的车位,需要不断地调整方向。但“向阳红01”船告别了“拖轮”时代,直接“横着”就能离开港口。张志平向记者介绍,这种“平移”的能力,是因为船艏和船艉都装了侧推装置和360度全旋回、全电力的推进器,通过操控侧推装置的螺旋桨,就能够随时调整船的方向,在海上灵活移动。

        “稳定”的科考支撑。很多海洋科考作业都会在前期研究的基础上,选取特定站位下放设备,获取海洋基础数据。海底是未知的,失之毫厘,可能就差之千里。为保证科考数据的准确,将船“定”住就十分重要。“向阳红01”船配有先进的动力定位系统,它可以驱动船舶推进器抵消海上风、浪、流等作用于船上的环境外力,从而使船舶保持在作业站位。

        “这套动力定位系统可以保证船舶在5级风、2节流以下,误差在2米以内。”张志平说,“根据第一次海试的结果,该系统性能良好。”

      远海海况复杂,涌浪会使船左右摇晃。除了“固定”船,“向阳红01”船还做了许多小的改进,将设备加固。据国家海洋局第一海洋研究所副所长魏泽勋介绍,以前下放CTD(温盐深仪)需要几个人紧拉止荡绳才能勉强降低CTD的晃动幅度,缓慢下水。现在的“向阳红01”船装备了CTD行车吊和绞车,在进行CTD作业时,将设备吊装在行车吊上,固定下放,降低了操作难度,也保证了数据的准确。

      武昌船舶重工集团有限公司副总经理王渭龄说:“我们将每艘船都当作珍品一样用心建造。这些小细节的变动或许不会有什么突破性的成果,但却能够支撑海洋调查向更精细化方向进步。”

      首航在即,剑指东印度洋

        “向阳红01”船的建成,让海洋一所上下十分激动。“现场调查、观测和实验是海洋学研究的最基本手段之一。”魏泽勋说,“海洋调查船则是实现海洋实地调查观测、实验最重要的平台。”

      据介绍,海洋一所以前没有自己的科考船,只能租用或者搭载别家的船舶,科考设备或安装位置也只能根据船的性能来确定,很难确保最优位置,获取的数据精确度就会打折扣。

        “现在有了自己的科考船,从设计开始,周密考虑,多方沟通交流,将几十套科考设备‘排兵布阵’,让它们在船上各显神通,力争最大化服务海洋科学调查。”魏泽勋说。

      10月初,“向阳红01”船将从深海基地码头起航,执行东印度洋南部水体环境综合调查秋季航次的科学考察任务,在东印度洋南部通过大面观测、走航观测、锚系定点观测和漂流浮标观测等方式,进行物理海洋、常规海洋气象、氦气边界层、高空气象、海洋化学与水体生物、海洋光学与微波遥感现场参数等调查。

      据航次首席科学家刘琳介绍,这次首航预计持续65~70天,重点关注印度洋脊峰环流、海气交换对东亚气候变化的影响和大气波导变化特征。

      待等海试归来,“向阳红01”船不日将搭载着海洋人的梦想,向深蓝挺进!