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揭秘中国深海探测的奥秘

时间:2014-08-10 17:56:31  来源:当暖网  作者:冯丽妃
奇闻网导读:16个月前的一次出海工作经历就像海上变幻莫测的风云,让杨挺等人经历了一次从波峰到波谷、从喜悦到沮丧的巨大心理落差。杨挺是同济大学海洋与地球科学学院教授。2013年4月,他与研究组同事一起搭乘广东海洋大学的“天龙”号考察船,到南海中央海盆回收布放了一年的18台被动源海底地震仪。然而,整个回收过程却极具戏剧性。第一台到第七台地震仪的回收工作可谓一帆风顺,正当研究人员为此行感到乐观的时候,随后的工作却急转直下。从第八台设备开始,接二连三的打捞失败让他们的心情跌入谷底。

  16个月前的一次出海工作经历就像海上变幻莫测的风云,让杨挺等人经历了一次从波峰到波谷、从喜悦到沮丧的巨大心理落差。
  杨挺是同济大学海洋与地球科学学院教授。2013年4月,他与研究组成员一起搭乘广东海洋大学的“天龙”号考察船,到南海中央海盆回收布放了一年的18台被动源海底地震仪(OBS)。
  然而,整个收复过程却极具戏剧性。第一台到第七台OBS的回收工作可谓一帆风顺,正当研究人员为此行感到乐观的时候,随后的工作却急转直下。从第八台设备开始,接二连三的打捞失败让他们的心情跌入谷底。
  “我们一开始估计这次的回收率会达到95%以上,甚至是100%,但最终有7台地震仪丢失了,这让大家非常沮丧。”杨挺在接受《中国科学报》记者采访时说。
  4个月前,他与研究组成员合作完成的一篇文章在线发表于中国科学院主办的《科学通报》,文章简述了此次实验仪器的布放、回收状况以及所收集的海底地震记录的数据质量。
  此次海底天然地震台阵观测实验是中国“南海深海过程演变”的子课题之一,这项由中国国家自然科学基金委员会资助的大型深海探测项目于2011年立项,为期8年。该项目首席科学家、中科院院士汪品先在接受《中国科学报》记者采访时,勾勒了整个中国南海深海过程演变重大研究计划(以下简称南海深部计划)的架构以及3年多来这项中国首次深海探测计划的进程与阶段性研究成果。
  多位研究人员在采访中向记者表示,南海深海探测不仅有助于揭示边缘海的演变机制,提高中国在全球边缘海研究领域的地位,而且有助于中国深入探测深海资源,增强我国对南海可开发资源的利用能力;更深远的意义在于,此举将有助于以科技合作促进民间交流,增强中国在国际上对南海的话语权……
  然而,总体来看,中国的深海探测才刚刚拉开序幕。
  遗失的海底“听诊器”
  2012年4月,利用国家自然科学基金“船时共享”计划,杨挺与研究组成员乘坐“东方红2号”科学考察船在南海中央海盆的黄岩—珍贝海山链的两侧布放了18台OBS,其中16台OBS的站位水深都超过了4000米。
  参与设备投放工作的国家海洋局第一海洋研究所高级工程师裴彦良告诉《中国科学报》记者,18台OBS包含国内外两种仪器。其中,15台为英法合作生产的Guralp CMG—40T型设备,其余3台是由中科院地质与地球物理研究所自主研发的国产I-4C型设备。
  “OBS是最新一代海底地震仪,它以高强度玻璃圆球做外壳,由无线电或光学指示器定位,可以在深海海底采集地震数据,并能够自动回收或者定时浮出水面。”裴彦良说,据介绍,两年前投放的两种仪器的主要技术指标类似,如布放时长均为6~7个月,最大布设水深均为6000米等。
  2012年10月,在布放期满后,研究人员曾组织考察船尝试回收仪器,然而由于当年台风“格美”“派比安”“山神”等接连发生,恶劣的海况使得数次回收尝试均无功而返。去年4月,仪器布放1年后,考察队再次出海进行回收,这次18台OBS中有11台回收成功。巧合的是,未回收的7台OBS全是进口设备。
  对于回收失败的原因目前仍难以确定。研究人员表示,其中2台OBS对声信号的呼叫毫无反应,而测距数据表明,尽管另外5台有回应的OBS都在上浮,但速度却仅为正常速度的1/5,并且都在8至10小时后完全失去联系。研究人员推断,这可能是仪器的密封球漏水引发浮力和上浮速度降低所导致的。
  “此次海底地震观测的目标不仅是记录南海中央海山地区地震频率,还包括对南海中央海山链下面的地质构造进行探索和摸底。”杨挺说。

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