探秘海洋科考

　　海洋是人类未来发展的重要领域，海洋科学考察是我们研究海洋的基础。

　　现代海洋观测主要包括三个方面：海洋动力环境、海洋生态环境和海洋地质环境。那科学家是怎样开展这些观测呢？对了，就是借助它们的力量：科学考察船、移动观测平台、浮标和潜标等搭载的各种先进海洋观测仪器。

　　接下来就让我们跟随科学家们，开启一段海洋科学考察之旅吧！

　　海洋动力环境观测主要包括物理海洋和海洋气象两个方面，科学家们通过观测获取海水的温度、盐度、深度以及流速和流向等海洋环境数据，从而研究海洋环流、海洋与大气相互作用等科学问题。

　　下面快来看看，科学家们会在科学考察船上施展哪些“招数”吧。

　　招数一

　　温盐深观测仪

　　在海洋观测中，温盐深观测仪简称CTD。三个字母分别指：电导率，温度和深度。对这些数据进行长期观测和分析，能显著提高人们对海洋和天气现象的预报水平。

　　招数二

　　ADCP海流计

　　ADCP海流计的全称是声学多普勒流速剖面仪，它能够同时测量不同深度上海水的流速和流向，从而获得真实的海洋动力环境。

　　招数三

　　波浪骑士

　　波浪骑士是波浪浮标的一种，它不骑马，骑海浪，一阵飞奔就可以测量出海浪的高度和方向。

　　招数四

　　海洋拖体

　　海洋拖体就像科考船的一条长尾巴，上面搭载着先进的海洋调查仪器。利用科考船拖拽，在0-350米深度上下窜动，不间断地获取相关海洋要素的深度变化曲线。

　　招数五

　　水下滑翔机

　　水下滑翔机就像一艘黄色的潜水艇，可以下潜到1000米深海。它很聪明，只要设定好航行路线，就能自动观测海洋中指定位置温度，盐度，深度的变化。

　　招数六

　　探空气球

　　探空气球最好玩了，它把无线电探空仪携带到高空，对海面高空的风、气温、气压、相对湿度等气象要素进行探测，帮助科学家们研究海洋和大气之间的相互作用。探空气球不能回收，飞起来就一去不复返啦。

　　接下来我们来讲讲浮、潜标系统。它们可是持续战的高手，可以对海水某个点进行长期、不间断的海洋观测。

　　浮标系统

　　这个黄色的“不倒翁”就是浮标，一部分露在海面上，可以观测海风、气温、气压、空气相对湿度和海表面辐射等数据；另一部分则藏在海面下，可以测量海水的温度、盐度、深度、海流等数据。

　　潜标系统

　　潜标系统由浮球、声学释放器、重块及缆绳组成，搭载着温盐深仪、海流计、叶绿素探头等仪器，这些仪器都藏在水面以下，定点测量海水温度、盐度、深度，以及海流等剖面数据，从而为研究海水运动和海洋环境提供数据支撑。

　　为了更深入的研究，潜标系统会搭载一系列更精密的仪器，比如通量与混合仪，用来测量海水不规则的随机流动。

　　浮标、潜标还会被用来搭载一系列海洋生物化学仪器，获取海水营养盐、溶解氧和pH值等基础生物化学参数。

　　下面我们来介绍一下，海洋生态环境科学家如何开展工作。

　　采水器是他们室外工作最常用到的仪器，主要包括采水架和采水瓶，它可以采集到海洋不同水层的水样，科学家在船甲板上从采水瓶里取出水样，以便进行下一步研究。

　　科学家们一般会优先测量海水中的溶解氧，以减小样品接触空气后造成的实验误差。

　　接下来，会对海水样品进行过滤、培养、分析等处理，用于研究海洋初级生产力、海洋生态环境特征等。

　　拖网是采集海洋浮游生物的主要方式之一，分为单层拖网、分层拖网两种。

　　除了应用在海洋生态环境研究外，还常用于海洋地质环境“将今论古”的调查研究中。如：捕获微体古生物现生群体，帮助科学家完成古生物环境和古气候重建等。

　　◆◆◆ ◆◆

　　为了更深入了解海底地形特征、矿产资源分布情况，以及了解地震形成机制等，科学家们开展海洋地质调查，从事海洋沉积学和海洋地质构造学的研究。

　　科学家通过多管、箱式和抓斗采样器采集海底软质表层沉积物，用于研究海洋近代沉积过程；通过柱状采样器，采集海底软质沉积物的长柱状样品，用以揭示地球气候和环境的演变历史。

　　海洋地质构造学主要研究海底地质运动。科学家们通常将海底地震仪布设在海底，长期观测天然和人工地震的反射信号，为国家海底油气资源勘探、地震预报和海底工程服务。

　　海洋科学考察是一项长期而繁琐的工作。科学家们通过对海洋的综合研究，可以帮助我们国家预防各种海洋灾害，满足国家在保护海洋生态环境、开发利用海洋资源、维护国家海洋权益等方面的重大需求，并为我们国家的重大海洋工程提供理论保障。

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　　作品版权：热带海洋环境国家重点实验室

　　（中国科学院南海海洋研究所）

　　稿件审核：金国望

　　责任编辑：黄梓植