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“蓝鲸”波浪滑翔机完成观测任务返港

2019-08-20 09:12:39 来源: 自然资源部国家海洋技术中心 作者:
摘要:本次联合观测航次自2019年7月21日开始,2019年8月9日结束,蓝鲸系列波浪滑翔机累计在线观测十二天。

  原标题:“蓝鲸”波浪滑翔机执行完大亚湾组合观测任务顺利返港

  2019年7月下旬,中国科学院南海海洋研究所联合自然资源部国家海洋技术中心利用我国自主研制的蓝鲸系列波浪滑翔机在大亚湾海域开展了联合组网观测航次,本航次主要在大亚湾海域开展为期十天定点的海气界面风速、风向、气温、气压,海水上表层温度、盐度、波浪,海水次表层纵向温度变化梯度及水质生态等海洋物理参量观测,本次联合观测航次自2019年7月21日开始,2019年8月9日结束,蓝鲸系列波浪滑翔机累计在线观测十二天。

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搭载不同传感器的蓝鲸系列波浪滑翔机

  2019年7月20日,三台由自然资源部国家海洋技术中心自主研制的“蓝鲸-150”型波浪滑翔机直奔广东大亚湾澳头渔人码头,2019年7月21日,中午11:35分所有参与联合观测航次的波浪滑翔机完成出航前准备工作,等待出航执行观测任务。下午13:30“粤惠湾渔休82222”号作业船自大亚湾澳头渔人码头出发前往波浪滑翔机的作业地点,经过两小时的航船到达波浪滑翔机的作业海域,并于18:50分顺利完成三台蓝鲸-150型波浪滑翔机的布放并进行长期的定点观测。2019年8月9日,大亚湾联合组网观测航次结束,三台蓝鲸-150型波浪滑翔机圆满完成10天的定点锚泊观测任务,顺利回收。

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蓝鲸-150波浪滑翔机海试

  蓝鲸波浪滑翔机所处的试验海域波浪较小,水深较浅,同时还伴随有沿岸流场的影响,这种海况对于利用波浪动力前进的波浪滑翔机来说是极为不利的,也是对其定点锚泊能力的极端考验。回收时,三台蓝鲸波浪滑翔机累计在线航行三十六天,累计航程超过1000公里,在平均有效波高不到0.5m且有流场干扰的极端海况条件下,蓝鲸-150型波浪滑翔机完成了小于一公里半径内的高精度定点观测。基于试验结果,当有效波高低于0.3m时,蓝鲸-150型波浪滑翔机明显的动力不足,受潮流影响严重,位置会受流影响发生偏移,当海面有效波高达0.5m以上时,蓝鲸-150型波浪滑翔机具有较强的动力和转向能力,可自行进行位置修正,2019年7月21日至2019年7月24日期间,有效波高均保持在0.4m以上,最大波高达0.86m,在此期间蓝鲸-150型波浪滑翔机定位精度高达590m,可在锚定点进行有效的定点锚泊观测,本航次也再一次验证了蓝鲸系列波浪滑翔机在极端海况条件下的定点观测能力。

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三台蓝鲸-150波浪滑翔机高精度定点观测

  此外蓝鲸-150型波浪滑翔机在同时挂载CTD、气象传感器、测波传感器等传感器的同时仍然具备较强的负载能力,在每天早上7点前后即可通过太阳能获得充足的电量补充,使蓄电池持续保持在满电状态,而在夜幕降临时波浪滑翔机的平均电压也能保持在在15.6v之上,再次证明了蓝鲸-150型波浪滑翔机具备较强的极限无光生存能力。

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  本次联合观测航次在线观测12天,共获得超过1500组的温盐深和气象数据,获得超过1300组的水下温度链数据,获得超过500组的波浪数据,获得超过300组的生态数据。

  通过试验分析,就本航次作业期间大亚湾海域气温、气压相对稳定,有一定的昼夜变化规律,气温昼夜温差较小,一般不超过一摄氏度,风速和风向有些较大的变化。7月23日晚至7月26日大亚湾海域有大量的降水,导致表层海水盐度的变化较大,而7月24日的突降大雨也导致了表层盐度呈“断崖式下跌”盐度由原32.5降至28左右,而海水表层的水温相较于降雨的前后期也有一定的降幅,降雨过后海水表层温度、盐度逐渐恢复至原来的水平。航次期间大亚湾海域长期波浪较小,有效波高长期不高于0.5m,最大波高长期不高于0.7m。通过水下温度链的观测可知,大亚湾海域水温呈明显分层现象,不同的水深具有明显的温度梯度,同时本次航次所观测的PH值和溶解氧含量对掌握大亚湾海域的水质水位也有一定的参考意义。

  本航次所获取的丰富的观测数据,将为我国科研人员研究大亚湾海域的动力环境、生态环境、气象环境等提供有利的支撑。

  注:波浪滑翔机是一种利用波浪动力前进,利用太阳能发电作为仪器通讯、控制、定位、导航、传感器数据采集的能量供应的新型海洋移动观测平台。国家海洋技术中心在863计划、国家重点研发计划、天津市科技支撑计划及天津市自然基金的支持下完成了蓝鲸系列波浪滑翔机的研制,已形成系列化的产品型号,累计在线超过一年,累计航行超过一万公里,具备完善的布放、回收及实验测量体系,为海洋环境监测提供了新的解决方案,可应用于海洋立体组网观测、台风观测、海水水质监测、岛礁守备、水下目标探测及水文观测等领域。


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