“两洋一海”观测网实现深海实时观测 海洋试点国家实验室“透明海洋”大科学计划取得突破性进展
▲全水深动力环境潜标布放现场。◆作为我国备受瞩目的海洋大科学计划，“透明海洋”观测体系建设取得突破性进展：
近日，青岛海洋科学与技术试点国家实验室(以下简称“海洋试点国家实验室”)船队平台之一的“东方红3”号新型海洋综合调查船圆满完成黑潮延伸体综合科考任务，顺利返航抵达青岛奥帆中心码头。在本航次任务中，海洋动力过程与气候功能实验室(以下简称“功能实验室”)科考团队，在西北太平洋黑潮延伸体顺利布放我国自主研发的中纬度大型浮标观测系统，并成功完成深海潜标系统的实时化升级工作。这标志着，海洋试点国家实验室在“两洋一海”(西太平洋—南海—印度洋)关键海区的深海实时观测能力建设，实现了跨越式发展。
□ 本报记者 肖 芳
本报通讯员 陈朝晖 王 宁
我国全球海洋定点观测能力
跨越到世界前沿
“透明海洋”是由中国海洋科学家发起并主导的科学计划。该计划面向全球海洋，围绕国家海洋战略以及助力构建人类海洋命运共同体进行规划、实施，通过突破海洋观测、探测与预测一批核心关键技术，实现海洋状态透明、过程透明、变化透明。
自发起以来，“透明海洋”计划已经取得了一系列重要成果。2017年，“透明海洋”被纳入联合国“海洋科学与可持续发展十年计划(2021—2030)”的六大路线图之一。今年9月份，在美国夏威夷召开的第三届世界海洋观测大会上，海洋试点国家实验室主任委员会主任吴立新院士就未来海洋观测发展趋势及如何服务需求作大会主旨报告，呼吁全球科学家共建“透明海洋”科研共同体，获得全球科学家热烈响应与支持。
按照“透明海洋”计划实施方案，海洋试点国家实验室已在“两洋一海”关键海域(南海、热带西太平洋、西北太平洋、印尼贯穿流及印度洋)布放并回收了近500套深海浮、潜标观测系统。截至目前，仍有超过100套深海定点观测系统正在稳定运行。
深海实时潜标系列关键技术的成功研发，突破了海洋潜标观测高频采样、数据实时传输这一瓶颈问题，而面向全球海洋热带及中高纬度系列海-气大浮标的成功研发，则使我国在全球海洋定点观测能力跨越到世界前沿。
西太观测网部分关键技术
属国际首次实现
“东方红3”此次任务所赴的西北太平洋黑潮延伸体海区，是全球海洋和大气动力过程最活跃的区域，也是影响整个太平洋乃至全球气候变化的关键区域。一直以来，该海区是太平洋周边国家最为关注的区域，也是海洋观测数据最为匮乏的区域之一。受海区复杂的海洋环境和恶劣的天气条件影响，目前只有美国在此海域维持着1套大型浮标观测系统。
在海洋试点国家实验室“鳌山科技创新计划”的大力支持下，功能实验室研发人员通过多年努力，实现了一系列技术突破，将自主研发的大型浮标成功布放在海况更为恶劣的黑潮延伸体主轴及北侧区域。目前，这套浮标经历了多次台风之后仍稳定运行，实时地回传中纬度海气界面关键数据，为科学家研究中纬度海气相互作用提供了最为关键的数据支撑。
在过去的5年多里，海洋动力过程与气候功能实验室科研人员一直在构建完善热带西太平洋实时科学观测网。目前，该观测网已拥有20套深海潜标和3套大型浮标，共计1000余件观测设备，现已成功获取最深观测深度达5800米、连续5—6年的温度、盐度和海流等数据，不断刷新我国观测网获取深海数据的最长时间记录。
其中，融合感应耦合和声学通信技术，首次实现了深海6000米全水深数据的实时传输,同时改变了以往使用国外通信卫星的历史，实现了深海大容量数据基于我国北斗卫星的实时传输，确保了数据传输的安全可靠。通过此类技术创新，西太观测网具备深海数据实时传输功能的潜标套数、设备深度、设备密度逐步增加，系统运行的稳定性和长期性大幅度提高，实时观测网总体技术指标已达到国际先进水平，部分关键技术是国际首次实现。
南海是“21世纪海上丝绸之路”的重要海域，是我国建设海洋强国的核心战略海区。海洋试点国家实验室从2009年起，逐渐在南海构建了国际上规模最大的区域海洋观测系统——南海潜标观测网，规模远超KESS、OSNAP等国际上其它区域海洋潜标观测网，形成了南海海洋环境长期观测能力。“东方红3”号在此前的南海调查航次中，已成功完成8套实时潜标观测系统的升级工作。
我国深海观测数据
实时上传、全球共享
在印度洋关键海域，海洋试点国家实验室依托我国自主研制的“白龙”浮标技术为基础，实现深水大洋水下感应耦合传输和特种尼龙绳国产化，优化系统集成，发展新一代高国产化率的深海气候观测浮标系统，在大于4000米海域实现海面气象、海气通量和水下0-700米的温度、盐度、海流剖面测量数据从现场到全球电信系统的实时、无缝传输，支持我国和国际社会的海洋观测、研究与服务。
围绕国家“一带一路”倡议，海洋试点国家实验室已经分别和澳大利亚、印度尼西亚、马来西亚、泰国和肯尼亚等国家开展合作，在印度洋布放了系列“白龙”浮标，深度参与全球海洋治理，大大提高了我国在国际上的影响力。
特别值得一提的是，南纬8度东经100度的白龙浮标站位，被世界气象组织WMO赋予编号53041，实时数据上传全球电信网络GTS。这是目前唯一实现我国深海浮标实时数据上传至GTS并进行全球共享的深海浮标，是我国积极参与全球海洋观测和气候变化领域国际合作的重要代表。
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