科学号海洋科学综合考察船

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中国十个“大科学装置”

中国十个“大科学装置”

中国十个“大科学装置”作者:安利来源:《百科知识》2016年第17期随着中国500米口径球面射电望远镜(FAST)的全面竣工,标志着我国“大科学装置”又完成新的一项。

正如国际空间站、国际热核聚变实验堆、欧洲大型强子对撞机,大科学装置是指那些需要“大手笔”建设,并能长期稳定运行,来实现重要的前沿性的科学技术目标的大型设施。

下面就介绍我国一些正在运行或在建的大科学装置。

1. 正负电子对撞机北京正负电子对撞机(BEPC)是中国第一台大科学装置,也是中国第一台高能加速器,1990年建成运行,后又经过一系列改造,已在高能物理研究方面取得了多项国际领先的成果。

到2020年,BEPC的科学目标就基本完成了,科学家设想,未来建成一个50~100千米周长的环形正负电子对撞机CEPC,进一步将CEPC改建成一个超级质子对撞机。

2. 郭守敬巡天望远镜郭守敬巡天望远镜全称是大天区面积多目标光纤光谱望远镜(LAMOST),它位于中科院国家天文台河北兴隆观测基地。

自2012年9月正式巡天以来,已捕获700余万条高质量恒星光谱,超过此前全球所有已知光谱巡天项目获得数据的总和。

光谱包含着关于恒星各种特性的信息,能够揭示其运动状态、温度、质量和化学成分。

3. EAST装置EAST由“实验”“先进”“超导”“托卡马克”4个英文单词的首字母组成,也称“东方超环”,位于中科院合肥等离子体研究所。

“托卡马克”是一环形装置,外面缠绕着线圈,通电时内部会产生强大的磁场,来约束核聚变材料产生的高温等离子体,从而实现人类对聚变反应的控制。

EAST是世界上第一个建成并正式投入运行的全超导“托卡马克”实验装置,而且是世界上第一个非圆截面全超导“托卡马克”实验装置。

4. 神光II装置“托卡马克”装置的“磁约束聚变”是实现可控核聚变反应的一条途径,另一条途径则是“惯性约束聚变”,即把强大的激光束聚焦到核聚变材料制成的微型靶丸上,在瞬间产生极高的高温和极大的压力,被高度压缩的稠密等离子体在扩散之前,即完成全部核反应。

“科学”号海洋科学综合考察船的自主设计及验证

“科学”号海洋科学综合考察船的自主设计及验证

“科学”号海洋科学综合考察船的自主设计及验证随着人类对海洋深度探索的不断深入,科学家们更加重视海洋观测及勘探的重要性。

而为了更好的实现这一目标,科学船的自主设计及验证成为了关键。

以下将从科学船设计的四个方面入手,阐述科学船的重要性及其自主设计及验证的必要性。

设计方案首先,科学船的设计十分重要。

所谓“船舶设计”,就是指对船舶的各项技术指标进行测算、判断、调整等一系列工作,从而达到满足使用功能和要求的目的。

在考虑科学船的设计时,需考虑航行路线、采样设备、功率系统等一系列因素,而在具体设计时,则需要采用数字模拟及计算,从而达到较高的准确性和稳定性。

同时,还需充分考虑各种环境因素,如海况、风速等,以确保科学船在各种情况下都能够顺利航行。

设备构建其次,科学船所需要的采样设备及测量装备也十分重要。

科学船所需要具备的科学设备种类繁多,如测量设备、采样设备、沉水器、探测器等等。

而这些设备的选购、修缮和致密的布局也需要一个团队的不断设计与改进。

在这个过程中,科学船的设备构建就显得格外重要,因为只有这样才能保障海洋观测及勘探的真实性和科学精度。

良好性能再次,科学船的良好性能至关重要。

在自主设计的过程中,需要考虑船舶的强度、稳定性、速度性能等。

如何保证一个平衡性和优美性的体系同更多的海洋观测和勘探工作进行协调,将成为构建高效、多功能科学船的关键。

检测结果最后,科学船的验证也极为重要。

仅凭船的设计能否真正完成任务,还需要不断的验证。

验证过程的重要性在于,它后置保障科学船完成任务的稳定性与可持续性。

通过对物理空间进行测试,记录运行的数据,并结合实际情况对样本进行清洗与收敛,可以得到最真实的数据。

综上所述,科学船的自主设计及验证将成为科学研究中的重要工作,只有这样才能保障更多未知领域的探索及理解。

在海洋科学研究中,数据收集以及数据分析都是非常重要的环节,这些数据不仅可以用来验证科学船的设计和效果,还可以用来进一步探究海洋生态系统的构成、变化和影响因素等问题。

“科学”号海洋科学综合考察船

“科学”号海洋科学综合考察船

六、船载网络系统
号经略深海大
船载网络系统包含船载导航和通信、船载数据处理、
洋(视频)
船载网络内部管理、船载视频监控、船载娱ห้องสมุดไป่ตู้等子系统,
[3]中国船舶
及海洋工程设
计研究院 .海
洋科学综合考
察船全船说明
书.
[4]武昌船舶
重工有限公
司 .专业说明
书.
NAVIGATION 图 6 网络系统拓扑图
NAVIGATION 航海 29
所 .国家重大
9
重力仪室(10 m2)
10
保真样品处理实验室(16 m2)
科技基础设施
11
温控实验室(24 m2)
12
专用水处理实验室(10 m2)
“科学”号 .
13
专用水泵间(20 m2)
14
实验样品库(30 m2)
[2]中国科学
15
样品储藏舱(50 m2)
16
接驳 7 个集装箱实验室
院海洋研究
所 .“科学”
孔宪才 尹宏 封婧 (中国科学院海洋研究所 山东 青岛 266071)
摘要: 本文全面介绍了我国最先进的“科学”号海洋 99.2%的海域,船舶工艺水平和科学考察能力已位居海
科学综合考察船。文章从船舶本身、船载科学探测系统、 洋强国新建和在建综合考察船行列,成为真正的“大国
实验系统、网络系统及服务于考察作业的甲板空间和起 重器”。
“科学”号具有良好的甲板作业空间包括 438m2的 前作业甲板、488 m2的后作业甲板和 138 m2的遮蔽作
四、船载科学探测系统 “科学”号配备了水体、大气、海底、深海极端环
境以及遥感信。
业甲板;操控支撑系统实现了船上调查设备的起升、吊

海洋科学综合考察船设计与建造中的创精品管理

海洋科学综合考察船设计与建造中的创精品管理

坚持 “ 以人 为本 ”的设 计思 想与 理念 ,满足 船 东和 将 来在船 上工 作人 员 的需求 ,在科 考船项 目组 成 立 了科 考 船 “ 内装创 精 品 小组 ” , 旨在 使船 舶 居 住 环境 更美观 适用 ,提 高船 舶 内装 质量 。
地 保证 舱室 层高 ,在 生产 设计 中反 复调 整舱室 内大 型风 管 、电缆及 管路 的布 置走 向 ,优 化局 部结 构 , 使 之更 加合 理 ,满足 舱室 的布 置要求 。 3 . 2 创精 品管 理和 建造 根 据创 精 品小组 需求 ,生产 部 门在 编制 《 建 造
2 . 1减振降噪创精品小组 海 洋科 学综 合考 察船 安装 了多波束 、浅地 层剖
面 仪等 大量 的声 学设 备 ,该 类设 备对 船舶 噪 声环境 的要求 非常 高 ,噪音 和振 动 会直 接影 响船 载声 学设 备 的探测 精 度 。另外 ,“ 科 学 ”号 考 察船 作 为 海上
进 ,建 造技 术难 度 大 。建成 后将 承担 各 大洋 区深 海
海 洋 科学 综合 考察 ,海 洋 动 力环境 、地 质环 境 、生 态环 境 、海 底 资源 、能源综 合探 测 、军 事海洋 学综 合观 测与 实验 等 重大 海上 任 务 ,为 国家 急需解 决 的 海 洋 资源 、能源 、 国防安全 、减 轻 自然 灾害 等重 大 海洋 科技 问题 提供 技 术支 撑 保障 。
《 科 技 与管理 》2 0 1 3年 第 3期
文 章编号 :2 0 3 0 / S G ( 2 0 1 3 )0 3 . 0 3
海洋科学综合考察船设计与建造中的创精品管理
颜 芳 余 俊

要:“ 科 学 ” 号考 察船 是 我 国迄今 以 来 最

挺进深海的功臣:“科学”号科考船

挺进深海的功臣:“科学”号科考船
这一 代 科 考船 承 担了中 国 渤 海 、黄 海 、东 海 和南海 等 近 海海洋 调 查与专项 研究,奠定了中国海洋科学技术事业的基础,其典型代表是1988年获得国家科 学技术进步奖特等奖的“向阳红10号”远洋综合调查船。
2 0 世 纪 9 0 年 代 至 2 01 2 之 前,除 自主 研 制 的“ 东 方 红 2 号”“ 远 望 3 号”和 ”。由于这个时 期 的 新 船 数 量有限,距 满 足中国 海洋 科 学 快 速 发 展 的实 际 需 求尚有差 距 。但 无 论怎样,这个时期的科考船为“查清中国海、进军三大洋、登上南极洲”奠定了 装备基础,成为我国第二代主力科考船。
处于世界一流水平的“东方红 3 号”科考船
45
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“远望 7 号”测量船在大洋上 劈波斩浪,为我国航天测控事 业做出重要贡献
一大批世界先进水平的科考船出现了
据 统 计,2 010 到 2 0 2 1年,中 国 新 建 海洋 科 考船 的 数 量 达 3 0 余 艘,涌 现 出 一 大 批 世界先 进 水平 的 科 考船 。例 如,2 5 0 0 0 吨 级 的“ 远 望 7号”圆 满 完 成“天宫二号”“ 嫦 娥 四 号”、北 斗卫 星等 2 1 次 海 上 测 控 任 务;全 世界第1 艘 六 缆 高 精 度、短 道 距 地 震电 缆 三 维 物 探 船“ 海 洋 地 质 八 号”使 中 国 站 上 国 际 海 洋 物 探 领 域 船 型 技 术 的 制 高 点; 全 球 首艘 具备 艏 艉 双 向 破 冰 技术 的 极 地 科 考破 冰 船“ 雪 龙2号”成功首航南北两极,填补了中国极地科考重大装 备 领 域 的 空白…… 这 些 科 考船为中 国 海洋 事业 的 发 展 做 出了重要贡献。

我国自主研制的新一代海洋科学综合考察船“科学”号

我国自主研制的新一代海洋科学综合考察船“科学”号

超过 3 0 年,船舶功能相对落后 ,大部分海洋探测设备和科研仪器未及时更新 ,整体配套不完善,作
业 效 率 较 低 ,难 以满 足 当前 日益 发 展 的 多 学科 综 合 考 察 ,特 别 是 深远 海 综 合 考察 的需 求 。在此 背 景 下 ,国家 和 中 国科 学 院相 关领 导 非 常重 视 并有 力 促成 了我 国新一 代 4 0 0 0吨级 海 洋科 学 综合 考 察船 的
自主设 计和 建 造 。
1 新一代海洋科学综合考察船
“ 科 学” 号 海洋 科学 综合 考察 船属 于 国家 重大科 技基 础 设施 建设 项 目, 是 国家“ 十 一五” 规划 中 的十 二 项大 科 学工程 项 目之一 。该项 目于 2 0 0 7年 7月 2 6日正式 立项 , 由中 国科 学 院 、教育 部牵 头 , 中国科 学 院海洋 研 究所 作 为项 目法 人单 位 , 中国海 洋大 学 、 国家海 洋局 第 一海 洋研 究所 、 农业 部黄 海 水产研 究所 、国土 资源 部青 岛地质研 究所作 为共 建单位 开展 实施 。该项 目于 2 0 0 9年 5月通 过 公开 招标 正式 确 定 中 国船 舶工 业集 团公 司第 7 0 8研 究所 为设计 单位 , 2 0 0 9年 1 2月 , 招标 确 定中船 重 工武 昌船舶 重 工有 限责 任 公司作 为建 造厂 ,历 时 3年 多 的设计 和建 造 ,总投 资约 5 . 5亿元 ,最 终 以优 异 的性 能指标 验证 了
收稿 日期 :2 0 1 3 . 0 8 . 1 6 ;修 改稿 收稿 日期 :2 0 1 3 — 1 1 - 2 2
基金 项 目: 国家重 大科 技 基础 设施 建设 项 目 ( 国家发 改委 批 复一 发改 高技 [ 2 0 0 7 ] 3 5 4 6号 )

科学家发现慢性疼痛镇痛新靶点

科学家发现慢性疼痛镇痛新靶点

科技创新资讯科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald15月12日下午,“科学”号海洋科学综合考察船顺利完成首航返回青岛奥帆基地码头。

该综合考察船首航承担了中国科学院海洋先导性科技专项和国家“973”项目的西太平洋海底热液调查任务,两个航段共历时35天,航程4065海里。

据了解,“科学”号此行搭载了全海深多波束测深系统、深海拖曳探测系统、浅地层剖面测量系统等先进仪器设备,对热液区及邻近区域地形地貌信息、水体、沉积物等数据进行了系统采集,共完成25个站位的地质采水和生物采水作业,获得了水体不同层位的深度、温度等理化环境参数;获取热液喷口及邻近区域大型海洋生物样品1400余头,种类超过50种,并从热液区底层水、沉积物及大型生物样品中现场分离培养超过300株微生物;采集硫化物、岩石和沉积物等地质样品30多袋,实现了我国在西太平“科学”号完成我国在西太平洋首次自主综合科考洋地区的首次自主综合科考。

“科考队员对西太平洋热液区海域物理化学环境进行了全面调查,成功在冲绳海槽区域找到活跃的热液喷口,也就是海底‘黑烟囱’。

”航次首席科学家、中国科学院海洋研究所所长助理、研究员李超伦告诉《中国科学报》记者,“科学”号首先在冲绳海槽获得了一个50公里×50公里的高分辨率海底地形图,科考队员参考以往资料,取得了热液区的位置,再用水下缆控潜水器(ROV)下潜作业,探测到了两个“黑烟囱”和4个热液溢流区。

“‘科学’号探测到的热液溢流区,生物资源丰富,科考队员在此采集到了海绵、管状蠕虫等生物样品。

此外,这个航次获得了大量高清海底视频,国际同行给予了高度评价。

”李超伦说。

(来源:中国科技网)2014年5月15日,中国商飞公司C 919大型客机前机身大部段在江西南昌中航工业洪都飞机公司成功下线,这是国产大飞机项目研制过程中即将交付的首个大部段。

其顺利下线标志着我国国产大型客机项目所有机体部段的下线和交付工作正式开始,为今年下半年首架国产大飞机的机体对接奠定了坚实的基础。

n和o海洋调查(知识点)-

n和o海洋调查(知识点)-

1.知识点:中国海洋大学“东方红”号海洋实习调查船于1965年12月建成启用,于1996年1月31日完成了历史使命,安全运行整整30年。

是我国第一艘2500吨级的海洋综合实习调查船。

2.知识点:自1999年起,我国陆续开展南海天然气水合物调查及勘探研究工作。

2007年5月在南海神狐海域成功钻获天然气水合物实物样品,标志着天然气水合物找矿工作的重大突破,显示出南海丰富的天然气水合物资源前景。

3.知识点:自1999年起,我国陆续开展南海天然气水合物调查及勘探研究工作。

2007年5月在南海神狐海域成功钻获天然气水合物实物样品,标志着天然气水合物找矿工作的重大突破,显示出南海丰富的天然气水合物资源前景。

4.知识点:在野外,水质的透明度有一个国际上常用的测量方法:拿一个直径30厘米的白色圆盘,沉到湖中,注视着它,直至看不见为止。

这时圆盘下沉的深度,就是水体的透明度。

而水色是指位于透明度的1/2深处,在圆盘上所显示的水体的颜色。

一般用水色计1号(浅蓝色)至21号(棕色)表示。

5.知识点:海况等级是以海面肉眼所见状况而分的。

其中0~9级分别称为海面光滑如镜、无浪、微浪、小浪、中浪、大浪、巨浪、狂浪、狂涛、怒涛。

浪高超过20米者为暴涛,因为罕见,未成为正式等级。

6.知识点:用于观测海流的海洋仪器有机械旋桨式海流计、电磁海流计、声学多普勒海流计(ADCP)等。

7.知识点:1968年在我国中部沿海建立了第一个观测潮位、波浪、表层海水温度和盐度、风速风向、气压、气温、湿度、降雨、能见度、天气现象等要素的海洋综合观测平台。

很好地解决了这一地区海洋观测站代表性问题。

8.知识点:高频地波雷达测量区域海洋表层流场,是通过高频雷达发射电波并接收经海面反射波信息,再经模型计算反演出共同覆盖区域表层流场,它是一种应用海洋高新技术的测量手段。

9.知识点:地球号(ちきゅう)是日本制造的世界最大深海钻探船,配备立管钻探系统。

排水量595000t,舰长210m,宽38m,2012年9月6日,地球号海底勘探船在青森县八户市近海钻探到海底以下2132米处,创造了全球最深海底钻探纪录。

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科学背景海洋科学综合考察船作为海洋探测与研究的重要平台,其发展水平不仅影响我国海洋科学发展的走向,更直接体现了国家的海洋科技实力。

当前,海洋深部丰富的资源成为世界各国关注的焦点,海洋系统和地球科学的系统认知亟待提升,探查深远海这一影响未来国家资源和安全保障的重要领域,已成为建设海洋强国的重大命题。

“科学”号海洋科学综合考察船的建设和投入使用,显著提升了我国深海大洋探测能力与研究水平,是我国海洋科学基础研究和海洋高新技术研发,特别是深海及大洋区的海洋基础科学研究的海上移动实验室和试验平台。

作为我国第一艘新一代海洋科学综合考察船,“科学”号引领了我国海洋科学综合考察船的发展,是我国未来 10—25 年深远海海洋科学考察的主力船只之一。

“科学”号海洋科学综合考察船将致力以下六大科学目标:大洋环流系统与气候变化;海洋动力过程与灾害; 深海生物、基因资源及生物多样性;大洋生态系统与碳循环;洋中脊与大陆边缘热液系统及地球深部过程; 深海海底油气(含天然气水合物)资源形成机理。

概述“科学”号海洋科学综合考察船是实现我国海洋强国战略、开展深远海考察研究的国家重大科技基础设施,其海洋环境立体探测范围涵盖全球 99.2% 的海域,船舶建造工艺水平和科学考察能力位居海洋强国新建和在建考察船前列。

“科学”号由中国船舶及海洋工程设计研究院设计,武昌船舶重工有限公司建造,于 2012 年建成,母港青岛,由中科院海洋所以“专业运行、开放共享”的模式运行。

“科学”号海洋科学综合考察船总长 99.8 m、型宽 17.8 m、吃水5.6 m,总吨位4 711,抗风力大于12级,续航力 15 000 海里,自持力 60 天,定员 80 人,满足无限航区要求,具有全球航行能力。

船舶采用吊舱式电力推进系统, DP-1 动力定位,一人驾驶桥楼,无人机舱,具备卓越的操控性能。

优化设计的球鼻艏、升降鳍板和艏侧推槽道口封盖的配置提供了低噪声的声学探测环境。

“科学”号海洋科学综合考察船拥有多达 340 m2的实验室面积,具有性能强大的操控支撑系统和良好的甲板作业空间,包括 438 m2 的前作业甲板、488 m2的后作业甲板和 138 m2 的遮蔽作业甲板等。

“科学”号海洋科学综合考察船配备了水体、大气、海底、深海极端环境、遥感信息现场印证、船载实验与网络等 6 大科学考察研究系统,集多学科、多功能、多技术手段于一体,可以定点或走航方式完成海洋科学探测与取样,可实现数据系统集成及与陆基实验室的传输与处理,能满足低空大气、海面、水体、海底及深海极端环境等综合科学考察的需求。

“科学”号海洋科学综合考察船构建了我国第一个船舶运行、调查作业和管理协调“三位一体”的组织体系和运行机制,本着“明确目标、加强计划、运行高效、开放共享”的管理原则,统筹以“科学”号为核心的各级技术单元,组织大装置的管理协调,规范船舶和探测实验装备安全、高效地运行维护,打造高水平的海洋科学考察核心技术队伍,成为我国深远海综合调查研究的引领者。

运行实施深远海试验航次,检验船舶和船载探测实验装备性能2013 年 1月,“科学”号启动建成交船后的第一个深远海试验航次,于西北太平洋台湾岛东南加瓜海脊海域(水深约 6 300 m),开展了船舶和船载探测设备性能测试,特别是经历了恶劣天气对船舶操控性能的实船检验;航次历时 14 天,期间完成了多项船载实验探测设备的近海测试和深海指标验证。

2013 年 4 月,“科学”号再赴西北太平洋台湾岛东南加瓜海脊海域(水深 6 300 m),重点进行操控支撑系统、船载实验与探测系统的深海测试,航次历时 23 天,期间还对所获数据的准确性和有效性进行了指标验证,同时开展了船舶操控、探测设备运行和技术队伍作业的综合演练。

2014 年 3 月,“科学”号于南海北部深水海域开展了我国第一台科研型水下遥控潜器(ROV)的海试工作,历时 21 天。

航次成功完成 ROV 首次 1 200 m 深海下潜任务,获大量南海北部冷泉区的高清视频,采集了宝贵的冷泉区岩石、生物和近底海水样本,实现了我国深海原位探测研究零的突破。

航次还进一步测试了深海拖曳系统等 8 台套探测设备的技术性能。

开展南海成因与南海中南部盆地构造调查研究2013 年 5 月 24 日,“科学”号赴南海海域执行“南海成因与南海中南部盆地构造研究”航次任务,途中再次进行了船载探测系统、操控支撑系统的海试,完成了船舶推进系统水下噪声的测量工作。

航次历时 79 天,累计航程 9 126 海里。

作为“科学”号投入运行以来的第一个大航次,海洋研究所“科学”号运行管理体系ROV 原位观测与采样冲绳海槽热液区综合调查2014 年 4 月,“科学”号前往冲绳海槽执行西太平洋海底热液调查任务,历时 35 天,航程 4 065 海里。

航次对热液区及邻近区域地形地貌、水体、沉积物、生物等样品以及水文和流场数据进行了系统采集,对西太平洋热液区海域物理化学环境进行了全面调查,成功在冲绳海槽区域找到活跃的热液喷口,并利用 ROV 对热液喷口近海底进行了现场原位观测和取样分析,首次对深海极端环境及其生命过程进行了探索性调查研究。

雅浦海山综合调查2014 年 12 月 3 日,“科学”号赴西太平洋雅浦海山海域执行深海海洋环境与特殊生态系统航次任务,历时 101 天,航程 15 415 海里。

航次开展了靶定海山及临近海域生态大断面物理、化学、生物环境综合观测与取样,近海底地质环境、物化环境和生物生态群落原位观测和取样等;完成了雅浦海沟、马里亚纳海沟与卡罗琳海岭“三连点”区域地形地貌、岩石圈结构、板块俯冲形态等多学科综合深海地质地球物理考察。

航次填补了我国在该区域深海海洋学调查研究的空白,进一步拓展了我国深海研究的领域。

除收获的样本和数据外,科考过程中积累的经验对今后作业测线选择以及航次项目设定都有着指导性意义,同时,深远海综合科考队伍也进一步经受了锤炼。

中科院及海洋所高度重视、心组织、周密部署,特别是建立了敏感海区作业的协同机制,确保航次首次获得南海东—西和南—北向近 8 000 km 横跨陆架-海盆-陆架的综合地球物理大断面数据、海底以下 6 km 的地层剖面及大量水文气象等走航观测资料,极大推动了南海成因与构造演化研究,为国家油气资源的重大战略需求做出突出贡献。

开展主流系、西太平洋暖池及全球变化与海气相互作用联合调查2013—2014 年间,“科学”号三次远赴菲律宾海及低纬西太平洋海域,开展主流系、西太平洋暖池及全球变化与海气相互作用联合调查研究,累计历时 236 天,航程 28 331海里。

航次完成了断面及大面综合站位调查、湍流观测、深海潜标布放回收等海洋综合调查任务,获取了大量宝贵的观测数据和样品,在西太平洋关键海区开展了系统的物理海洋、海面气象、海气边界层、高空气象、海洋化学、海洋生物、海洋地质、海洋光学与微波遥感等多学科综合观测和实验。

针对航次部分作业任务艰巨、操作精度高的要求,“科学”号在获取大量数据资料和样品的同时,进一步强化了安全工作,严格执行国际安全管理规则,提高船(队)员的自我保护能力,确保安全实现预期科考目标。

开展深海海洋环境与生态系统考察我国科学家首次利用自有 ROV 在南海北部深水冷泉区开展原位探测研究;深水多波束、旁扫声纳、浅地层剖面及 ROV 的组合运用为后续的海底研究提供了良好的范例。

航次开展了南海冷泉区原位探测研究,发现了冷泉甲烷喷口及冷泉区生物群落;成功获得了南海一冷泉口附近区域温度、pH、CH4 和 CO2 的原位观测数据;原位采获查氏蟹、石蟹、海绵、多毛类、铠甲虾、贻贝、单体珊瑚及底层水样、自生碳酸盐结壳等珍贵样品;获取冷泉原位高清影像资料 134.1 GB;绘制了有效分辨率可达 50 m 的冷泉口三维地形图;初步查明冷泉流体向上运移并溢出海底的路径为喷口下方直径小于 2.5 m 的管状通道。

首次利用 ROV 完成南海冷泉区原位探测和取样首次自主开展冲绳海槽热液环境综合科考我国科学家首次成功地对冲绳海槽热液活动区进行了环境、资源和热液生物群落的综合探测,打破日本在冲绳海槽热液调查和研究中的垄断,填补了国内在弧后盆地热液调查的空白,航次成果为后续深入的科学实验提供了宝贵的样本和材料,为冲绳海槽硫化物等热液资源调查研究奠定了坚实的基础。

首次获得冲绳海槽大范围、全深度的垂直剖面水文资料,南部 3 个区块全水深温度、盐度、密度、浊度、pH 值和溶解氧等数据资料;绘制出 6 幅热液区多波束高分辨率地形地貌图,探测到 2 个“黑烟囱”和 4 个热液溢流区,获原位探测数据和高清影像资料 420 GB;获取热液喷口及邻近区域大型海洋生物样品 1 400 余头、种类超过 50 种;获得热液柱水体和典型热液多金属沉积物样品;观测到一条连续分布的玄武岩脊和海底面以上蕴藏的巨量(粗略估算矿石量达到 500 万吨)多金属硫化物资源。

初步确定了冲绳海槽热液靶区生态系统的生物群落特征;在软体动物、腹足类标本中发现 5 个潜在的新物种,珊瑚标本中发现 1 个潜在的新物种,阿尔文虾标本中发现 1 个潜在的新物种,其中 16S rRNA 基因序列相似性低于 90% 疑似新属级类群 1 个;在冲绳南部沉积物(新热液区,水深 1 206 m)中发现两株编号为 T3’-152 和 T3-209 的潜在海洋细菌新种,其中菌株 T3’-152 为潜在新门(TM7);完成 3 株热液口沉积物样品中分离的代表性细菌基因组测序分析,发现编码肽酶、水解酶、脂肪酶、酯酶等 500 多个,其中 91—100 个基因编码的蛋白与环境胁迫相关;构建了一个大型的宏基因组文库,完成测序,表达超过 50 个生物酶。

该项研究以“科学”号在冲绳海槽自主获取的第一首综合数据样品为材料,当前进展为揭示深海生命在极端环境下的生存策略提供了基本参照,为探索深海生命与生态环境之间的相互作用关系打下良好基础。

利用第一手资料开展热液区生态系统及微生物学研究重要成果国际上首次在热带西太平洋大规模成功布放深海潜标阵列国际上首次在热带西太平洋深水洋区大规模成功布放潜标阵列,其中布放潜标 15 套、组成潜标阵列4个和混合潜标 1 个,回收潜标 3 套,同时布放卫星定位表层漂流浮标 160 个,可实现对西边界流和赤道流系流量和流速及其结构的长时序连续观测,有望为系统、定量化地研究热带西太平洋海洋环流对暖池变异的影响、深层环流特征及与大尺度环流的关系以及深层水体混合及其对环流变异的影响等重大科学问题提供国际上前所未有的科学数据。

结合航次观测资料,初步分析了暖池区的纬向流、菲律宾海次表层潜流以及“Mindanao Dome”区海洋涡旋的结构特征及其动力机制;结合观测资料以及模式数据,深入分析了海洋环流动力过程对暖池热、盐结构的时空变异的影响机制;通过对暖池区湍流混合的直接观测,初步分析了中尺度涡的形成-耗散机理及其对混合的贡献,揭示了热带西太平洋深层混合的基本特征。

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