自然資源部第一海洋研究所(以下簡稱“海洋一所”)科研團(tuán)隊(duì)成功研制出低成本、高精度、智能型的新一代全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)海洋表層漂流浮標(biāo),為大幅提升海洋觀測和監(jiān)測能力提供了新的重大契機(jī)。這一海洋技術(shù)重大突破近日被刊登在聯(lián)合國“海洋十年”官方網(wǎng)站上。
據(jù)OSF項(xiàng)目首席科學(xué)家、海洋一所喬方利研究員介紹,團(tuán)隊(duì)自主研制的新一代GNSS表層漂流浮標(biāo),可以利用GNSS衛(wèi)星信號精準(zhǔn)獲取浮標(biāo)的空間位置、時(shí)間、波高、周期、波向、表層流速、表層流向、表層海洋溫度、表層海洋鹽度、大氣水汽含量10個(gè)參數(shù)。通過開展十余次現(xiàn)場觀測實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示,該浮標(biāo)的觀測精度與精密測浪設(shè)備如“波浪騎士”的差別僅厘米量級,但觀測成本卻大幅降低,只有國際通用觀測設(shè)備的10%。
觀測成本是阻礙全球海洋觀測系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要因素。歷史上,全球海洋觀測發(fā)生過3次大的變革:一是1978年海洋水色衛(wèi)星發(fā)射,首次實(shí)現(xiàn)了海洋大范圍同步觀測;二是20世紀(jì)80年代開始建立熱帶海洋浮標(biāo)陣,建成了全球熱帶大范圍定點(diǎn)連續(xù)觀測網(wǎng),極大推進(jìn)了厄爾尼諾-南方濤動(ENSO)的監(jiān)測和預(yù)測能力;三是本世紀(jì)初發(fā)展起來的全球地轉(zhuǎn)海洋學(xué)實(shí)時(shí)觀測陣(Argo計(jì)劃),目前全球約有4000個(gè)Argo浮標(biāo)在海洋中運(yùn)行觀測,每10天觀測一個(gè)剖面,以實(shí)現(xiàn)三維海洋的實(shí)時(shí)監(jiān)測?!氨M管全球無數(shù)科技工作者為海洋觀測付出了巨大努力,取得了一系列技術(shù)突破,然而觀測成本高昂仍然是海洋觀測面臨的瓶頸問題?!眴谭嚼f。
因此,新一代GNSS表層漂流浮標(biāo)研制成功,特別是其在降低成本方面的技術(shù)創(chuàng)新,意義重大。目前,在聯(lián)合國“海洋十年”海洋與氣候無縫預(yù)測(OSF)大科學(xué)計(jì)劃支持下,海洋一所團(tuán)隊(duì)研發(fā)了多個(gè)型號的GNSS浮標(biāo),可根據(jù)客觀需求(如大浪區(qū)、內(nèi)波、海洋災(zāi)害等)隨時(shí)自主加密觀測,其推廣應(yīng)用對于深化對海洋過程的科學(xué)認(rèn)知,提高對海洋和氣候的精準(zhǔn)預(yù)測預(yù)報(bào)能力具有重要價(jià)值。
通訊員 齊敏
來源: 自然資源部第一海洋研究所