其他项目

首页 > 科研项目 > 其他项目 >

4000米级大深度浮标设计方案研究

    自沉浮式剖面探测浮标是一种海洋观测平台,首先应用在国际Argo计划中,故又称之为Argo浮标,专用于海洋次表层温、盐、深剖面测量。国际Argo计划自2000年底正式实施以来,世界上共有35个国家和团体已经在大西洋、印度洋和太平洋等海域陆续投放了约12000个Argo剖面浮标,部分浮标投放后由于技术或通讯故障等原因已停止工作。截止2015年1月底,在全球海洋上正常工作的Argo剖面浮标总数为3843个;而中国Argo计划(包括“准Argo计划”)累计布放了336个,目前仍有203个浮标在海上正常工作。由于Argo浮标具有技术含量高、要求稳定性强的特点,所以,国内所用的Argo浮标大多为进口的自沉浮式剖面探测浮标。
    2012年国际Argo计划提出由“核心Argo”向“全球Argo”拓展以来,Argo已向深海、高纬度、西边界流区、边缘海以及生物地球化学领域不断扩展,其中深海型Argo剖面浮标技术得到了较快发展。像美国、日本和法国等国均已开展了深海型剖面浮标的研制,而美国海鸟公司也已研制出针对深海型剖面浮标的CTD传感器。美国和日本已经率先在南大洋布放了一批深海型Argo浮标,并通过船载CTD资料对Argo资料进行对比验证。从已有的研究结果可以看出,全球气候变化不仅对海洋中、上层有影响,对深海也有着不可低估的影响,一些海域对气候变化同样敏感,因此将Argo向深海拓展已是未来发展趋势。相比之下,国内剖面浮标的研制主要集中在浅海型剖面浮标上,不仅资料精度无法保障,而且也难以发挥剖面浮标在海上长期工作的优势。随着Argo计划的深入,不仅需要增加布置新的自沉浮式剖面浮标,而且剖面浮标的寿命是3至5年属一次性产品,其市场潜力很大。尤其是我国在该领域技术落后,仅2000米水深的剖面浮标研发和应用起步才十年左右,与国外产品性能上还有一定差距。结合深渊中心在11000米潜器的先进技术成果,面向国际前沿的4000米至6000米深海剖面浮标进行研制和开发,不仅可以弥补国内在该方面的技术差距,而且配置北斗卫星通讯和定位系统可以构建独立自主的Argo区域观测网和监测网。
     与传统浮标相比,大深度浮标需要重新考虑浮标体耐压、自动沉浮控制和低功耗等设计问题。为了在技术上赶超国际水平并更好地将深渊中心的已有深海潜器(或着陆器)技术应用到大深度浮标研发中,需要进行广泛调研和拟定设计方案。本项研究将对国内外浮标的研制和应用现状展开深入的调研,梳理分析出研制大深度浮标需要解决的关键技术,设计出一个4000米级大深度的浮标方案。对大深度浮标研制具有指导意义。