揭秘“透明海洋”工程(事件新闻

2018-01-10 00:23

  犹如对星空的,人类对于海洋深处的探索也从未止步。静水流深,在广袤神秘的深海,海水的运动有着怎样的规律?海温变化如何影响气候?如何更加清晰地观测海洋的动态并进行准确的预报?

  近日召开的“透明海洋”科技创新工程新闻发布会,让“透明海洋”的概念走近。“透明海洋”就是通过建立海洋立体观测系统,获取海洋综合信息,建立预测系统,掌握海洋变化,实现目标海域“看得清、查得明、报得准”。透明海洋工程实施4年了,目前进展如何?

  马里亚纳海沟是目前世界上已知的最深海沟,位于菲律宾东北、马里亚纳群岛附近的太平洋洋底,最深处深度约为1.1万米,堪称地球第四极。作为“透明海洋”工程的重要之一,科学家们正是在这里,实现了首次将“人类的眼睛”放入万米深海——他们构建起全球第一个马里亚纳海沟海洋科学综合观测网,还成功回收了世界首套万米综合潜标,使深海状态变化不再神秘。

  科技厅巡视员徐茂波在会上宣布了包括这一在内的一系列成绩:已经成功研发三项世界首创性技术,研制出两项填补国内空白的技术,并有两项技术打破国外垄断。

  青岛海洋科学与技术国家实验室由中国海洋大学等5家驻山东高校和科研单位共同发起筹建,也是目前“透明海洋”工程的实施者。据中科院院士、青岛海洋国家实验室主任吴立新介绍,海洋占地球表面的71%,84%的海洋水深超过2000米。遗憾的是,人类对2000米以下的海洋的了解多局限于“点和线”,不够全面和立体。吴立新希望通过“透明海洋”工程,可以把2000米以下海洋看通。

  徐茂波介绍,目前,“透明海洋”工程从四个方面进行了规划:一是技术突破。着重加强深海观测系统关键设备与技术研发,特别是水下浮力平台观测技术,形成核心自主产品,提升观测能力。二是观测网拓展。着力提高观测网的时空分辨率,从单一观测拓展为多要素综合观测,形成立体、实时、多学科的观测网。三是理论创新。深入开展西太平洋—中国海—印度洋与极地、气候、资源的协同研究,力争在海洋多尺度变化机理及气候资源效应等方面取得重大原始创新。四是预测系统构建。逐步有序构建起西太平洋—中国海—印度洋气候预测系统以及针对国家具体要求的区域预测系统,形成多层次、多学科、多目标的预测体系。

  除了加深对海洋的认识,“透明海洋”工程还有一项重要功能就是开展海洋科技基础性、公益性的关键技术研究和突破,影响和改善民生。

  青岛海洋国家实验室教授陈显尧介绍,这些年来,由大型绿藻浒苔形成的绿潮在南黄海连年暴发,长达10年之久,对山东、江苏沿岸的旅游业和海水养殖业造成了巨大危害。“透明海洋”工程构建了渤黄东海高分辨率精细化短期预报系统,根据卫星遥感反演的浒苔生物量和其他观测数据,建立了浒苔漂移的短期预报,可以实现对一周内浒苔的漂移径及覆盖范围的定量预报,减缓浒苔大范围入侵,降低灾害强度。

  徐茂波表示,近几年,美国、、日本、欧盟等国家和地区,都在加快制订并实施全球海洋立体观测系统计划,因此建设中国的全球海洋立体观测网的需求十分迫切。这不仅对国家海洋国土安全、海洋资源利用和海洋开发具有重大意义,对发展海洋经济同样具有推动作用。

  科技厅海洋科技处处长孙高祚认为,“透明海洋”工程可以及时反映近海以及远洋海洋资源开发状况和开发潜力信息,为实现海水养殖、远洋渔业等合理有序开发提供科学依据;可以及时提供海洋的和气候信息,为港口运输、海上捕捞、海上油气开发等作业活动提供安全生产保障。还可以通过对海洋资源信息的综合运用,对海洋经济发展前景作出预测。

  根据吴立新的构想,“透明海洋”工程共分为海洋星簇、海气表面、深海星空、海底透视、海洋模拟器5个子计划,通过卫星遥感、水下机器人、超算等技术,实现对海洋表层、海洋深处、海底等的立体观测,建立可靠准确的模拟系统,实现真正意义上的透视。“这是一项复杂的大科学工程,需要诸多学科的协同创新。”吴立新说,这绝不是一个省份、一所科技机构所能支撑的。

  以深海星空计划为例,吴立新希望能制造出综合多种传感器、智能可控的几千个水下机器人,可以实现水下组网与。这项工作不仅难度大、花费高,更需要材料、能源、自动控制、通信等多个学科的协同研发。在海洋深处,如何完成大数据高速传输、如何实现超长续航、智能观测等技术,都是吴立新团队目前正在攻关的难题。

  2017年底,美国高级研究计划局公布了“海基物联网”构想。这一构想与我国“透明海洋”工程大致相似,“我们提出时间更早,并已经成功开展前期研究工作,我们已经走在了前面。”吴立新说。

  吴立新这样描述“透明海洋”工程的未来:“科学家在实验室就能知道全球海洋正在发生的事情,如海洋的温度变化、水声通道的变化、鱼群的变化等,并能做出预测。国家海洋利益拓展到哪里,‘透明海洋’工程就建设到哪里。”

  犹如对星空的,人类对于海洋深处的探索也从未止步。静水流深,在广袤神秘的深海,海水的运动有着怎样的规律?海温变化如何影响气候?如何更加清晰地观测海洋的动态并进行准确的预报?

  近日召开的“透明海洋”科技创新工程新闻发布会,让“透明海洋”的概念走近。“透明海洋”就是通过建立海洋立体观测系统,获取海洋综合信息,建立预测系统,掌握海洋变化,实现目标海域“看得清、查得明、报得准”。透明海洋工程实施4年了,目前进展如何?

  马里亚纳海沟是目前世界上已知的最深海沟,位于菲律宾东北、马里亚纳群岛附近的太平洋洋底,最深处深度约为1.1万米,堪称地球第四极。作为“透明海洋”工程的重要之一,科学家们正是在这里,实现了首次将“人类的眼睛”放入万米深海——他们构建起全球第一个马里亚纳海沟海洋科学综合观测网,还成功回收了世界首套万米综合潜标,使深海状态变化不再神秘。

  科技厅巡视员徐茂波在会上宣布了包括这一在内的一系列成绩:已经成功研发三项世界首创性技术,研制出两项填补国内空白的技术,并有两项技术打破国外垄断。

  青岛海洋科学与技术国家实验室由中国海洋大学等5家驻山东高校和科研单位共同发起筹建,也是目前“透明海洋”工程的实施者。据中科院院士、青岛海洋国家实验室主任吴立新介绍,海洋占地球表面的71%,84%的海洋水深超过2000米。遗憾的是,人类对2000米以下的海洋的了解多局限于“点和线”,不够全面和立体。吴立新希望通过“透明海洋”工程,可以把2000米以下海洋看通。

  徐茂波介绍,目前,“透明海洋”工程从四个方面进行了规划:一是技术突破。着重加强深海观测系统关键设备与技术研发,特别是水下浮力平台观测技术,形成核心自主产品,提升观测能力。二是观测网拓展。着力提高观测网的时空分辨率,从单一观测拓展为多要素综合观测,形成立体、实时、多学科的观测网。三是理论创新。深入开展西太平洋—中国海—印度洋与极地、气候、资源的协同研究,力争在海洋多尺度变化机理及气候资源效应等方面取得重大原始创新。四是预测系统构建。逐步有序构建起西太平洋—中国海—印度洋气候预测系统以及针对国家具体要求的区域预测系统,形成多层次、多学科、多目标的预测体系。

  除了加深对海洋的认识,“透明海洋”工程还有一项重要功能就是开展海洋科技基础性、公益性的关键技术研究和突破,影响和改善民生。

  青岛海洋国家实验室教授陈显尧介绍,这些年来,由大型绿藻浒苔形成的绿潮在南黄海连年暴发,长达10年之久,对山东、江苏沿岸的旅游业和海水养殖业造成了巨大危害。“透明海洋”工程构建了渤黄东海高分辨率精细化短期预报系统,根据卫星遥感反演的浒苔生物量和其他观测数据,建立了浒苔漂移的短期预报,可以实现对一周内浒苔的漂移径及覆盖范围的定量预报,减缓浒苔大范围入侵,降低灾害强度。

  徐茂波表示,近几年,美国、、日本、欧盟等国家和地区,都在加快制订并实施全球海洋立体观测系统计划,因此建设中国的全球海洋立体观测网的需求十分迫切。这不仅对国家海洋国土安全、海洋资源利用和海洋开发具有重大意义,对发展海洋经济同样具有推动作用。

  科技厅海洋科技处处长孙高祚认为,“透明海洋”工程可以及时反映近海以及远洋海洋资源开发状况和开发潜力信息,为实现海水养殖、远洋渔业等合理有序开发提供科学依据;可以及时提供海洋的和气候信息,为港口运输、海上捕捞、海上油气开发等作业活动提供安全生产保障。还可以通过对海洋资源信息的综合运用,对海洋经济发展前景作出预测。

  根据吴立新的构想,“透明海洋”工程共分为海洋星簇、海气表面、深海星空、海底透视、海洋模拟器5个子计划,通过卫星遥感、水下机器人、超算等技术,实现对海洋表层、海洋深处、海底等的立体观测,建立可靠准确的模拟系统,实现真正意义上的透视。“这是一项复杂的大科学工程,需要诸多学科的协同创新。”吴立新说,这绝不是一个省份、一所科技机构所能支撑的。

  以深海星空计划为例,吴立新希望能制造出综合多种传感器、智能可控的几千个水下机器人,可以实现水下组网与。这项工作不仅难度大、花费高,更需要材料、能源、自动控制、通信等多个学科的协同研发。在海洋深处,如何完成大数据高速传输、如何实现超长续航、智能观测等技术,都是吴立新团队目前正在攻关的难题。

  2017年底,美国高级研究计划局公布了“海基物联网”构想。这一构想与我国“透明海洋”工程大致相似,“我们提出时间更早,并已经成功开展前期研究工作,我们已经走在了前面。”吴立新说。

  吴立新这样描述“透明海洋”工程的未来:“科学家在实验室就能知道全球海洋正在发生的事情,如海洋的温度变化、水声通道的变化、鱼群的变化等,并能做出预测。国家海洋利益拓展到哪里,‘透明海洋’工程就建设到哪里。”