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第21章 神奇的海洋探秘(4)

进行海洋调查可不是一件容易的事,除了要有科学家之外,还要有调查船及调查仪器。海洋科学调查可不同于一般的陆地考察。陆地考察几十个人也行,三五人组队也可,他们或是驱车前往或是途步行走。而海洋调查除了必须有海洋科学家与配备齐全的调查仪器外,还必须有船只,有时甚至还要飞机一起配合呢。正因为如此,我国真正意义上的多学科海洋调查是在20世纪30年代才开始的。1935年~1936年,国立北平研究院动物学研究所为适应当时中国海洋科学迅速发展的需要,与青岛市政府联合组织了一次以海洋动物为主、多学科的海洋调查。这是我国进行的第一次多学科海洋调查。调查区域仅限于青岛胶州湾及邻近海域。

这次调查先后出动的船只有青岛港务局100吨的“赵村”号和“水星”号火轮船,并在青岛小港码头设立了临时实验室。

这次调查为期两年,每年4、5月间和9、10月间各进行一次,野外调查共计125天。调查区域,北至崂山口,南至竹岔岛、东至大、小公岛海区,调查站位共460个。调查是以海洋动物为主,并有海洋物理、化学和地质等。理化方面的项目有:水深、水温、气温、pH值、透明度、底质等。调查使用的主要设备有测深器、采泥器、采水器、翻转温度计、海水色泽计、海水透明计、浮游生物网、拖网等。这次调查采集了各种标本4000多号,拍摄照片21幅,绘制地图4幅、图13幅,编写出版了4期3册,共385页采集报告,并在此基础上发表中外文论文11篇、专著1部。

第一次渤海及北黄海西部多船同步观测是什么时候进行的呢?

中国的海洋调查工作主要是在新中国成立后才不断开展起来的。第一次渤海及北黄海西部多船同步观测是于1957年~1958年由国家科委气象海洋组组织进行的。这是建国后国家12年科学发展远景规划第七项任务中的第一个中心问题中“中国海的综合调查及海洋图集的编绘”规定的第一个重点课题。这次同步观测由海军某部、中国科学院海洋生物研究所、水产部中央水产实验所和山东大学海洋系等4个单位共同承担。这次调查是由律巍、曾呈奎、朱树屏组成领导小组;由赫崇本、毛汉礼、松文组成现场执行领导小组;由王振声任大队长,任允武、邱道立、陈上及等轮流出海担任船队总指挥与技术总指挥。这次调查开始了新中国海洋科学研究多船同步观测的新一页。

怎样调查我国的近海海洋水文标准断面?

中国近海海洋水文标准断面调查是一项对中国近海水系、流场及温跃层分布与变异的长期监测工作。我国于1966年起开始了这项工作。这项工作由国家海洋局负责,具体工作由国家海洋局下属的3个分局即北海分局、东海分局、南海分局进行。海区的范围是由黄海向东延伸到东经124度30分,东海向东伸至东经127度。调查时间分别是:1960年~1981年,为每月进行一次;1982年~1986年期间,改为双月进行一次;1987年后,又改为每季(2,5,8,11月)调查一次;20世纪90年代中期后又改为每年调查两次即冬季和夏季,一般在每年的2月、8月调查。也就是说,我国为了获取近海的海洋水文标准资料,从20世纪60年代至今就没有间断过海上的连续调查工作,为此,国家已经投入了巨资,并组织人力、财力,建立专门的机构、船队。

中国海洋调查历史是怎样的呢?

我国的海洋调查技术,主要是新中国成立后才逐步发展起来的。20世纪60年代以前,我国海洋水文观测资料的来源,除了靠岸边寥寥可数的验潮站和水文气象台的观测资料以外,几乎完全是依靠“单船走航”方式来获得的。十几年前,美国有一位颇具盛名的海洋学家曾经说过大意是这样的话:以单船走航方式来获得海洋水文资料,就好像用“流动气象站”来获取气象资料一样。气象学家们对“流动气象站”获取的大气资料,当然是不屑一顾的,但对于60年代以前的中国海洋学家们来说,却以能取得单船走航方式获取的观测资料为满足了。在60年代中后期,我国已经充分重视海洋科技事业的发展,并开始了多船联合调查时期。时至20世纪80年代,我国的海洋调查更趋多船同步,偏重于专项研究。目前,许多现代仪器的使用,更使海洋调查如虎添翼,进入了一个崭新的历史发展时期。如海洋浮标、海洋遥感,海洋卫星的使用已经可以获得比较全面和比较准确的海洋要素数据,为海洋科研工作助了一臂之力。

什么时候开始了世界历史上最负盛名的单船走航调查?

早期的海洋科学调查只能是单船走航式的调查,你可知道世界历史上最负盛名的单船走航调查是在什么时候进行的吗?它就是1831年~1836年英国的“贝格尔”号船进行的环球探险。它历时5年,考察了大西洋、印度洋和太平洋。英国科学家、生物进化论创立者达尔文参加了此次考察。就是根据这次考察所得的资料,他解释了珊瑚礁的成因,提出了有关海底运动的论述;尤为重要的是,他于1859年出版了著名的《物种起源》,在国际生物学界奠定了“达尔文主义”的基础。

19世纪50年代后期,为铺设海底电缆,英国科学家开尔文又于1856年~1860年进行了北大西洋海洋测深调查。到1866年6月,使一条永久性的大西洋海底电缆终于铺设成功,为人类通信事业开创了新的前景。

英国的“贝格尔”号、“挑战者”号,瑞典的“信天翁”号,它们也只是许许多多调查船中的几个代表。在20世纪50年代之前主要以海上单船走航调查为主。那么,那个时代的海洋调查资料的主要贡献又是什么呢?应该说,正是因为有这些调查,才使海洋学家们发现了海水主要成分之间相对含量的恒定性,测量了氯度、盐度及密度的比值,测定了海水中各种元素含量;在海洋地质方面,人们对海底地貌、沉积物分布有了初步了解;在物理海洋学方面,对潮汐、海浪、海流的研究多有建树,绘制出了世界大洋的海流图轮廓,并于20世纪50年代初,提出了与之相应的世界大洋环流(相当于大气中的大气环流)的基本理论——风生漂流理论等等。

被誉为“近代海洋综合调查的典型”是哪一次?

海洋是世界的海洋,今天海洋科学技术的发展,也是由于世界各国海洋工作者共同努力的结果。在海洋科学发展历史上,瑞典“信天翁”号调查船对海洋科学的贡献也是非凡的。1947年~1948年,瑞典“信天翁”号调查船重点对三大洋赤道无风带进行了深海调查和深海海底的底质采样,这次调查填补了“挑战者”号调查船当时无法在无风带区域进行观测的空白。因此,它的这次综合调查被誉为“近代海洋综合调查的典型”。

被誉为“近代海洋学的奠基性调查”指哪一次的考察?

1872年~1876年,英国的“挑战者”号进行了一次环球科学考察。这次调查航程约124000千米,遍及了世界三大洋,在492个站位进行了水深测量,在362个站位进行了深海水文观测,采集了各种海洋动植物标本和海底底质样品,编写调查报告50卷。由于这次考察在世界海洋科学史上做了许多开创性的工作,具有十分重要的意义,所以被誉为“近代海洋学的奠基性调查”。

被称为“海洋调查的代表性资料”是什么资料?

在1925年~1927年以及其后的1937年~1938年,德国著名的“流星”号调查船从事的海洋调查工作,其规模一直为人们所称道。“流星”号调查船在1925年~1927年间主要是在大西洋西部(北纬20度~南纬65度)进行了14个断面的水文观测;1937年~1938年在大西洋北部(北纬20度以北)进行了7个断面的补充观测,前后共做了21个断面、310多个水文站位的观测。这次调查以物理海洋学为主,内容包括水文、气象、生物、地质等,而且以观测准确度高而著称。它调查所获得的资料,一向被海洋学界认为是“海洋调查的代表性资料”。

多船联合调查时期有哪几次著名的调查?

自从20世纪60年代以后,国际上联合海洋调查的数目就越来越多了。其中,最主要的有以下几次。1960年~1964年的国际印度洋调查,它是由联合国科教文组织发起,13个国家的36艘调查船参加(中国台湾学者朱祖佑参加),是迄今为止对印度洋的一次规模最大的海洋调查。1963年~1965年的国际赤道大西洋合作调查,是近年来以多船同步和浮标阵结合进行观测的先声。这次调查的主要目的在于验证海流理论和海洋环流模式,它采用了多种现代化的调查仪器。1965年以后,这一调查计划分别被列入联合国世界气象组织和联合国政府间海洋学委员会的调查计划。1965年~1970年的黑潮及其毗邻海区的合作调查,以日本为主,美国、前苏联等国共有15艘调查船参加,其主要目标是探索海洋水文变化及其对日本南岸的影响。这次黑潮合作调查于1970年夏季完成。在它的第一阶段的计划任务以后,就转入以我国南海为重点的第二阶段调查,于1972年结束。

20世纪60年代以后,国际海洋学界通过大规模的多船联合调查,海洋学家们又发现了大洋海流中两种极其重要的现象:一是在太平洋和大西洋赤道海流之下,发现到处都存在的赤道潜流;二是在湾流中不但经常出现尺度相当大(几百千米)、寿命相当长(几个月)的弯曲,而且当它与主流分离后还形成流环,而在湾流区域的某些位置上,有时竟同时出现好几个涡旋,使人对湾流本身难以辨认。这些重要的发现,有助于海洋学家对此进行更广泛、深入的开展研究工作。

“无人浮标站”是怎么回事呢?

“无人浮标站”的诞生是高新技术在海洋科学上应用的一个典型事例。“无人浮标站”是一种经济的、准确的获取资料方式,并且可以在各种天气情况下,终年在海上获取连续资料。“无人浮标站”获取的资料比船只观测的资料准确得多,可用于各种海洋科学研究。现在的无人浮标观测站有固定式、自由漂浮式、水下自动升降式等多种,可以适应不同目的的需要。可以毫不夸张地说:“无人浮标站”是海洋观测的哨兵,是海洋科学家的情报员。

锚定浮标在近代海洋观测中发挥了什么作用?

海洋观测用的锚定浮标是从20世纪60年代才兴起的,自从美国陆续研制出了直径分别为10米、6米、3米的圆盘形锚定资料浮标和长为6米的船形NOMAD锚定资料浮标以来,这种技术已为海洋气象预报、灾害性飓风研究、大洋热能转换研究、大西洋遥感陆海实验以及热带海洋全球大气计划等获取了大量信息。从1980年起,美国的资料浮标又全部改用卫星定位和通讯,卫星通讯的可靠性已达98%。我国目前正在使用的四个大型锚定浮标分别布放在黄海、东海和南海。海上锚定浮标所采集的数据包括海面的气象要素(气温、气压、湿度、风速、风向等)和海面状态要素(表层的温度、盐度、营养盐、表层海流、海浪等)。有的浮标带有测温链,可以探测表层以下次表层等层次的温度、盐度等,有的资料浮标还带有向下的ADCP,可以探测海流。由于锚定浮标能够提供全天候的资料,这对于海洋科学研究是至关重要的。

漂流浮标与潜标是怎么回事呢?

漂流浮标是根据各种科学试验和海洋环境监测计划的需要在近些年发展起来的一种观测平台。它的体积小、造价低、使用方便、适用范围广,可从船上或飞机上直接向海面投放。漂流浮标重要的测量要素就是海流。漂流浮标壳体所采用的材料通常是玻璃纤维或含聚氨脂纤维的铝。漂流浮标的仪器舱一般由微处理机、稳压电源、传感器和UHF发射机等设备组成。潜标也是浮标中的一种。潜标应用技术是指利用潜标系统作为观测平台的海洋观测技术,它包括系留技术、应答释放技术、定位和寻找技术、布放回收技术、防护技术等。从目前使用情况看,潜标系统主要用于对海流、水温、水下噪声、内波等项的长期定点连续监测。潜标系统是海洋浮标系统的一个分支,作为一种调整手段,在海洋环境调查监测中具有如下特点:能够在海面以下几十米至几千米的剖面上对海洋环境进行长期连续的监测,具有全天候能力。由于该系统是在海面几十米以下工作,因此它可以在公海及海况恶劣的海区、航道区、捕捞作业区以及浮冰区进行布放,基本上不受恶劣海况和人类海面活动的干扰。

取样技术是怎么回事呢?

在海洋测量中,很多物体是不能进行现场观测的。对于不能进行现场观测的部分只能用室内分析的方法进行测量。在海洋化学、海洋生物、海洋地质研究中,目前的主要观测方法是取样分析。水质取样技术包括各种用途的采水器的研制和相应的采水方法的应用。通常有一般采水器、溶解有机物采水器、痕量元素分析采水器、无菌采水器等,其中要求最高的是痕量元素分析用采水器。海洋生物取样种类较多,包括浮游生物取样、底栖生物取样、微生物取样、附着物取样等。海底取样称为海洋底质取样技术。海底取样器基本上分两类,即采泥器和取样管。

卫星遥感对海洋学的意义是什么呢?

1957年,前苏联发射了第一颗人造地球卫星,敲开了人类进入太空的大门。以人造卫星和航天器为观测手段的航天海洋遥感是20世纪60年代以后发展起来的一门新技术。它源于航空海洋遥感,又高于航空海洋遥感,是海洋遥感中的后起之秀。一般遥感飞机的飞行高度在10千米左右,一张航空照片覆盖地面面积只有10平方千米~30平方千米,探测一遍全球表面需要十几年时间;而地球资源卫星所覆盖的面积可达3.4万平方千米,每18天就可以覆盖全球一遍。由于遥感范围广、同步性强、资料提供及时,可以大大改善海洋预报和海洋资源勘察能力。今天,当我们从电视中收看天气预报时,可以看到我国上空整个卫星云图的移动情况和未来几天里天气变化。这对航海、渔业、沿海工业布局、海洋资源利用、沿岸海洋工程起到保护和促进作用。目前的航天海洋遥感主要是在气象卫星上结合进行的。所以说,卫星遥感问世,开创了卫星海洋学时代。

卫星遥感是怎么回事呢?

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