中國第36次南極科考隊搭載“雪龍2”號于1月27日在西風(fēng)帶(南緯55度26分,東經(jīng)17度56分)成功布放國家海洋技術(shù)中心自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品兩套:感應(yīng)耦合式表面漂流浮標(biāo)和海氣界面漂流浮標(biāo),央視網(wǎng)、新華網(wǎng)均進行了專門報道。
此次布放的感應(yīng)耦合式表面漂流浮標(biāo)由中心傳感器室與浮標(biāo)中心共同研發(fā),是繼我中心2019年在西風(fēng)帶布放運行1年首套浮標(biāo)后感應(yīng)耦合式表面漂流浮標(biāo)首次在西風(fēng)帶布放。目前,浮標(biāo)已連續(xù)運行1個月,運行狀況良好,一切正常。
浮標(biāo)西風(fēng)帶布放站位圖(圖片轉(zhuǎn)自央視網(wǎng))
浮標(biāo)西風(fēng)帶布放現(xiàn)場圖(圖片轉(zhuǎn)自新華網(wǎng))
西風(fēng)帶環(huán)繞在南緯40度至60度,也就是緊鄰南極大陸的低壓區(qū),常年盛行五六級的西風(fēng),帶來四、五米高的浪涌,是進入南極必經(jīng)的一道鬼門關(guān)。西風(fēng)帶氣旋活動十分頻繁,平均兩天至三天就會產(chǎn)生一個;特別是強氣旋來臨時,可造成西風(fēng)帶內(nèi)狂風(fēng)暴雨和高達十幾米的巨浪。要在西風(fēng)帶進行浮標(biāo)的布放及運行,對設(shè)備的各項性能指標(biāo)的可靠性和穩(wěn)定性均有著極高的要求,只有如此,才能確保戰(zhàn)勝極端惡劣的自然環(huán)境。
此次布放的感應(yīng)耦合式表面漂流浮標(biāo)主體結(jié)構(gòu)由浮標(biāo)中心負責(zé)設(shè)計與開發(fā),水下感應(yīng)耦合傳輸溫鹽深鏈由傳感器室研發(fā),整體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示。水上浮體為直徑1米的球形,水下搭載的感應(yīng)耦合傳輸鏈長20米,共加掛3層感應(yīng)耦合傳輸式溫鹽深儀。布放后實際工作水深的平均值分別為6.4米、11.2米、15.7米。
感應(yīng)耦合式表面漂流浮標(biāo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
從1月27日布放至今,浮標(biāo)已漂流近400公里,每小時自動進行1次數(shù)據(jù)測量并通過衛(wèi)星發(fā)送至岸站。目前,數(shù)據(jù)采集、接收成功率均為100%。
感應(yīng)耦合式表面漂流浮標(biāo)軌跡圖
目前,浮標(biāo)已在位運行近1個月,通過岸站接受到的數(shù)據(jù)繪制深度、溫度、鹽度隨漂流位置變化的三維曲線圖,可以看到,三臺儀器在纜上相對位置未發(fā)生改變,隨流深度變化趨勢一致;在布放初期的位置上,溫度和鹽度均有大幅波動,有較強的洋流,海水流動交換極快。
各層水深隨位置變化曲線
各層水溫隨位置變化曲線
各層鹽度隨位置變化曲線
此次布放的感應(yīng)耦合式表面漂流浮標(biāo)是我國自主研發(fā)感應(yīng)耦合技術(shù)在西風(fēng)帶進行的首次應(yīng)用,是繼西太深海長期應(yīng)用后,針對更嚴(yán)酷、惡劣環(huán)境的進一步挑戰(zhàn),是發(fā)展該技術(shù)的一個重要里程碑。截至目前為止,該技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于潛標(biāo)、錨系浮標(biāo)、表面漂流浮標(biāo)等平臺,使用環(huán)境完成了淡水(某裝備試驗場)、淺海(威海近岸試驗場錨泊平臺)、深海(4000米)、惡劣環(huán)境(西風(fēng)帶)等不同水體環(huán)境的全覆蓋。(傳感器室 李春芳 張孝薇)