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中国新科考船(2017年科考船)
来源:www.ascsdubai.com    时间:2022-11-16 13:20    点击:121   编辑:admin

1. 2017年科考船

我国新一代远洋综合科考船“科学”号,29日圆满完成中国科学院战略性先导专项“热带西太平洋海洋物质能量交换及其影响”2017年南海综合考察航次任务,抵达深圳补给。本航次中,我国首次实现了缆控式和自治式水下机器人深海交汇拍摄,不同类型装备协同作业,同时对南海一冷泉区进行了精细调查,取得了大量生物样品。

亮点一:水下机器人深海“约会”

在1000多米深的黑暗海底,一个根据预编程自主航行的机器人穿梭而过,能用另外一个机器人在海底准确找到它并跟踪拍摄吗?我国科学家在本航次做到了!

7月26日,“科学”号搭载的缆控式遥控无人潜水器“发现”号与自治式水下机器人“探索”号在南海北部实现深海交汇拍摄,这也是我国首次实现上述两类水下机器人交汇拍摄。

航次技术首席、中国科学院沈阳自动化研究所副所长李硕说,虽然看上去是一次简单拍摄,但里面蕴含了非常复杂的技术体系,非常令人兴奋。

李硕介绍,“探索”号是自治式水下机器人,下水后根据预编程自主航行。在本潜次中,它保持距海底5米进行光学拍照。要实现这两类水下机器人交汇拍摄,“探索”号稳定性和可靠性要非常高,航行位置和姿态控制要非常精准,导航定位能力要非常强,这样才能克服海底洋流和复杂地形影响,按照预设路径和时间出现在预定位置。

航次首席科学家孙松说,要实现交汇拍摄,还需要母船和遥控无人潜水器“发现”号的精准配合。由于“发现”号和母船之间有一根缆相连,因此母船要有非常精准的动力定位能力,同时“发现”号要具备精准导航定位能力,准时准确出现在相应位置,捕捉并跟踪拍摄“探索”号。

“两种不同类型的水下机器人和母船由三个不同团队操控,这次交汇拍摄体现了三个团队高水平的操控能力,以及相互之间的配合能力。”李硕说。

亮点二:不同类型探测装备协同“作战”

航次第二航段开始后,科考队员率先将“探索”号自治式水下机器人布放到海水中,它随即开始进行大范围地形扫描和拍照。

基于“探索”号探测资料,科考队员选择了最想要调查的区域,连夜将“发现”号遥控无人潜水器布放到水中。

在“发现”号即将结束作业时,科考队员又将深海着陆器布放到海底。“发现”号准确找到着陆器位置,将其移动到科学家最想观测位置。深海着陆器将拍摄冷泉区生物三个月的生活习性和变化。

这只是“科学”号搭载的系列海洋探测装备协同作业一个缩影。本航次中,还实现了高通量深海海水采集及分级过滤系统、海洋生物光学剖面测量系统和船舶自身海洋探测装备的协同作业。科考队员在本航次还布放了12台水下滑翔机,开展组网同步观测,可测得流体温度、盐度、浊度、含氧量、海流强度和运动方向等数据和资料。

孙松说,此次利用“科学”号搭载我国自主研发系列海洋探测装备开展协同作业,提高的不仅是科考效率,更重要的是有利于解决海洋中的重大科学问题。

亮点三:探秘南海冷泉“海怪”

我们都知道万物生长靠太阳,但在深海的冷泉区,这里漆黑、高压,到处都是甲烷等化学物质,但却有非常繁茂的生物生存,这让科学家非常感兴趣。

冷泉是指来自海底沉积界面之下,含有硫化氢、甲烷及其他富碳氢化合物的流体的渗漏活动,这些流体与海底温度相近。1983年美国科学家查理斯首次在墨西哥湾佛罗里达陡崖发现冷泉,之后世界范围内不断涌现有关冷泉的报道,现已在全球大陆边缘海底发现上千个活动冷泉。

在本航次中,“发现”号遥控无人潜水器在南海一冷泉区采集到了100多只白色的潜铠虾、棕色的贻贝和少量阿尔文虾等,有些生物到船上还活着,这让科学家非常兴奋。

中国科学院海洋研究所副研究员蒋维说,冷泉区生物和常见的近海生物有很大区别,它们生活在海底,没有光,所以眼睛都退化了。同时,它们身上或者体内都附着了很多微生物,它们就依靠食用这些微生物而生存,而这些微生物是依靠甲烷等化能而生存。

“我们将用这些生物样品开展极端环境下生物进化与演变、生物多样性、基因测序,以及冷泉生物与地质环境的关系等方面的研究。”蒋维说。

2. 1000吨科考船

1985年2月15日,中国第一个南极考察站-南极长城站建成,站址设在乔治岛南端的菲尔德斯半岛东岸。

建设历程

1985年2月15日,中国第一个南极考察站-南极长城站建成,中国成为第十八个在南极洲建立科学考察站的国家。

2004年11月中旬中国第24次南极科学考察启动,在南极内陆冰穹A地区建立中国第三个南极科学考察站进行选址测量。

2017年11月8日,中国第34次南极科考队从上海搭乘“雪龙”号前往南极,本次考察将启动第五个南极考察站建设前期工作。

选址测图

要在南极内陆冰穹A地区建立中国南极科学考察站,必须先进行选址测量。据介绍,南极内陆冰穹A区域冰厚达3000米,制高点海拔4093米,终年积雪,气候寒冷,气候环境变化无常,最低气温达零下80摄氏度,最高气温也仅为零下30摄氏度,年平均气温为零下58.4摄氏度,且空气稀薄,被国际科考界称为“人类不可接近之极”。

根据计划,测绘队将负责第24次考察队前往南极内陆冰穹A地区的导航工作,并对沿途的GPS点进行选测。在冰穹A地区,测绘队员将围绕冰穹A地区海拔4093米的最高点,在东西方向30千米、南北方向200千米的矩形区域内,进行约2平方千米范围的冰面和冰下地形图测绘。

为研究冰盖的升降和移动规律,科考人员还将在冰穹A区域建立一个6000平方千米的冰盖运动控制网,并进行首次观测。其中,对冰穹A最高点进行的冰面和冰下地形图测绘,冰面测绘将采用三维激光扫描仪实地扫描,冰下测绘采用穿透力超过3500米的冰雷达,获取的数据再以GPS控制点的实测数据进行改正,最后通过数字化成图软件成图。

自然环境

长城站中国为对南极地区进行科学考察而在南极洲设立的常年性科学考察站。

位于南极洲南设得兰群岛的乔治王岛西部的菲尔德斯半岛上,东临麦克斯维尔湾中的小海湾——长城湾,湾阔水深,进出方便,背依终年积雪的山坡,水源充足。

站址附近有长约2000米,宽约300米的滩涂,为企鹅、鸟类、鲸、植物和化石的自然保护区。长城站所在的乔治王岛,是南设得兰群岛中最大的一个岛屿,全岛85%的面积为冰雪覆盖,所处位置为南极洲的低纬地区,四周环海,具有南极洲海洋性气候特点,被称为南极洲的“热带”,年平均气温-2.8℃,最暖月1月平均气温约1.5℃,绝对最高气温可达13℃;最冷月8月平均气温-7.8℃,绝对最低气温-28.5℃。

年降水量为550毫米,年平均风速7.2米/秒,全年风速超过10米/秒的大风天数为205天。处在南极半岛与南美大陆间的多气旋地带,天气变化剧烈,加之这里天气较暖和,降水较多,冰雪的年积累量和消融量都较大,冰流速度较快,冰川进退所反映的气候变化更为明显。乔

治王岛位于南极洲板块、南美洲板块和太平洋板块的交会地带,现代火山和地震活动频繁。成为研究地壳构造、岩浆活动、地震成因、大气环流的变化和气候演进规律的良好场所。

长城站附近地衣、苔藓、藻类植物生长茂盛,并且生长着南极洲仅有的4种显花植物,沿海地带是企鹅、海鸟和海豹的栖息场所和繁殖地,被称为南极洲的绿洲,是研究南极洲生态系统及生物资源的理想之地。

长城站周围分布有智利、阿根廷、前苏联、波兰、巴西、乌拉圭等国家的科学考察站,其中距智利的马尔什基地仅2.7千米。1984年12月31日开建,1985年2月20日建成,计有各类建筑物35处,共2184平方米。已可以进行电离层、地磁、高空大气物理、气象、冰川和地震等项目的科学考察。从1986年9月起,南极长城站气象站已作为南极地区32个基本站之一正式加入国际气象监视网。

长城站,是中国在南极建立的第一个科学考察站,它建立于1985年2月10日,位于南极洲西南,乔治王岛南部(62°12'59"S,58°57'52"W不在南极圈内)。站区南北长2千米,东西宽1.26千米,占地面积2.52平方千米,平均海拔高度10米。该地距离北京距离17501.949千米。

航空摄影

根据计划,在长城站及周边地区,测绘队将进行200平方公里的航空摄影测量,并对已有的7个控制点铺设标志。据国家测绘局有关负责人介绍,此测区平均海拔70米,气候终年寒冷、干燥,有中国长城站站址及附属科学设备,以及智利费雷站、俄罗斯别林斯高晋站、乌拉圭阿蒂加斯站和韩国世宗王站等站址及附属设备。地面为山地碎石质,行走困难,只有一条贯通各国考察站的简易道路。

测绘队员将采用人工布设地面像控点标志,以第24次南极科学考察队的“直九”直升飞机为载体进行航空摄影,并对影像进行室内外综合判读。此外,测绘队还将开展一年一度的GPS国际会战观测,这是由国际南极科学研究委员会(SCAR)组织的全南极GPS会战观测,长城站已连续参加12年。

测绘地形

根据计划,在中山站地区,测绘队将以南极协和半岛团结湖以北的中山站站区为核心,测绘约2平方公里的1:500数字化地形图。据国家测绘局有关负责人介绍,此测区气候条件极差,平均气温零下2.8摄氏度,地面为石质,沿海边有常年积雪地及不融冰区,给野外作业带来极大危险。测绘队员将采用极坐标法,对所有的地物、地貌要素点进行三维坐标采集。

测绘队还将开展GPS常年跟踪站设备改造和新观测墩建设,并为冰穹A考察队提供GPS实时差分定位导航服务。

测绘计划

国家测绘局有关负责人表示,极地基础测绘科考成果是国家重要的战略性信息资源,将为中国积极参与人类和平利用南极活动提供有效的基础和保障。在过去的20多年内,国家测绘局先后派出了科考队员70多人次,参加了历次的南极科考工作,为南极科考提供了有力的测绘保障,并在南极测绘科考与研究方面取得了重大成果。

目前,国家测绘局已经把极地基础测绘列入国家基础测绘计划。在近两年内,国家测绘局将为南极第三个科考站建站提供测绘保障,建立西南极高分辨率影像动态监测区,进行南极地图的整合和编制。

据国家测绘局有关负责人介绍,为保证南极基础测绘任务顺利完成,国家测绘局已委托有关方面组织专家对中国24次南极科考内陆冰穹A区域测绘、长城站周边地区航空摄影测量、南极中山站1:500比例尺数字化地形图测绘等专业技术设计书进行了评审,对测绘设备和软件进行了调试,并对测绘队员进行了培训和训练。

记者2015年1月6日从国家测绘地理信息局获悉,中国在南极维多利亚地的基础测绘工作正在全面展开,包括新建南极考察站重点区域地质勘察、预选码头勘察建设及难言岛周边环境评估、自动气象站修复等工作,为中国在南极地区建设第5个考察站做好准备。

第34次科考

在中国第34次南极科考中,考察队员将把预制的科考工作舱、住宿舱、生活舱、发电舱、备品舱等临建设施、工程机械、工程辅助设施设备部署上岛;完成临建设施安装;建设临时码头;进行站区场地平整。

“搭建的临建设施将为今后2—3年的建站施工提供住宿、生活和工作场所等必要条件,在新站建成后,部分临建设施可保留作为考察站的应急避难场所。”张体军说。

此次考察中,考察队还将开展水质要素和环境污染物要素的监测、鸟类监测、企鹅分布格局和历史变迁调查;开展拟建站区的实地踏勘、工程地质勘测、1∶500和1∶1000地形图测绘、附近海域的水下地形测绘、拟建码头区域的资料勘测收集等工作。

通过对鸟类、环境的详细调查,将为新建站址周边环境保护提供基础资料;开展基础测绘、地质勘察、海域水深调查等,将为建筑设计和施工图设计提供数据支撑和基础资料;通过现场工作,了解掌握施工难点,将为今后建设作业积累经验。

按照设计,第五座南极考察站为常年考察站,可满足80人度夏、30人越冬,规模5500平方米,辐射科考范围300—500公里,主要内容包括站区建筑布局、设施布置、工程运输装备和航空保障系统完善、科考观测设备设立等。如果一切顺利,预计最快2022年建成。

3. 最先进的科考船

“雪龙”号是目前中国最大的极地科学考察船,也是一艘可以在极地破冰前行的船只,能以1.5节航速连续冲破1.2米厚的冰层(含0.2米雪)。自1994年首次执行南极科考和物资补给运输以来,“雪龙”号已多次赴南极和北极,“足迹”遍布五大洋。

“雪龙”号考察船1993年从乌克兰购买,之后按照中国需求进行了改造,是中国最大的极地考察船,也是现今中国唯一能在极地破冰前行的船只。雪龙船总长167米,宽22.6米,满载排水量是21025多吨,吃水9米。因为我国南极科考开始得比较早,“雪龙”号第一次执行的极地考察任务是我国的第11次南极科考。

雪龙船核载船员为40名,科考队员80人,也就是说120人是标准载人数量。但是由于科考任务多且重,第九次北极科考上船的人员已经超过了这个数字。

4. 2016年科考船

中国人从能在南极生存、能在站区附近观测采样,逐渐成为有能力到自己感兴趣、具有科研价值的区域活动

南极是地球上环境最恶劣、气候最独特、空间最神秘的一片净土,也是科学观测数据最匮乏的地区。这种“最匮乏”不仅体现在科考站空间分布零散,还体现在人类观测的时间很短。作为一项造福人类的崇高事业,南极科学考察的意义重大而深远。为了更好地认识南极、保护南极、利用南极,我国多年来做出了坚持不懈的努力。

零的突破。时间倒回1985年2月20日10时整,西南极乔治王岛,我国第一座南极科考站——长城站的落成典礼在欢呼声中举行。首次南极科考队用顽强的意志、坚韧的毅力和辛勤的汗水,提前完成了长城站主体工程,创造了让世人惊叹的“南极速度”。

质的飞跃。在接下来的30多年里,中山站1989年在东南极顺利落成,成为观测研究南极冰盖、冰架、高空大气物理、南极大陆地质、南大洋的理想之地;昆仑站2009年落成,它地处南极冰盖最高点冰穹A地区,汇聚了冰芯科学、天文学、冰下地质地球物理、大气科学等学科的前沿领域;泰山站2014年落成,是中山站和昆仑站之间重要的中转站点;罗斯海新站,位于东西南极的交界处,正在积极推进建站前期准备工作,未来将是研究南极岩石圈、冰冻圈的绝佳位置……依托科考站,我国南极考察获得综合保障支撑,考察活动范围和领域持续拓展。

建站,仅仅是我国南极科考能力提升的缩影。时至今日,我国已初步建成了涵盖空基、岸基、船基、海基、冰基、海床基的国家南极观测网和“一船四站一基地”的南极考察保障平台。

拿船基建设来说,除了大名鼎鼎的“雪龙”号破冰船,我国还统筹安排“向阳红1号”“海洋六号”等远洋科考船协同作业。2016年12月20日,我国新一代极地破冰船“雪龙2”号在江南造船集团切割车间完成了第一块钢材点火切割。根据建造计划,新船将于2019年上半年交付使用,考察船家族将再添“新丁”。

空基建设也不容忽视。随着我国首架固定翼飞机“雪鹰601”2015年投入使用,极地考察在航空平台方面有了质的飞跃。作为空中飞行的“实验室”,“雪鹰601”安装了大气采样、激光雷达、航空重力、航空磁力、穿透雷达等设备,具有进行大气科学、高空物理、冰盖动力、冰下地质等多项科学观测的能力。

在海陆空立体科考平台的支撑下,众多南极科研前沿项目取得可喜进展。据不完全统计,2001年到2016年,南极科研项目总投入3.1亿元,是1985年到2000年的18倍。其中,我国在横穿南极雪冰环境研究、格罗夫山古气候环境研究、南极陨石回收与研究、东南极冰盖起源与初期过程研究、冰穹A的天文观测与研究等领域,均获得国际一流科学成果。总体看,我国初步建立了一支门类齐全、体系完备、基本稳定的科研队伍,对南极地区的总体认识在迅速加深。

在国际交流合作方面,我国已成为重要的参与者和贡献者。通过与有关国家在平等互利的基础上开展合作,我国在极地领域的影响力不断增强。1983年加入《南极条约》,1985年成为《南极条约》协商国成员……自开展南极活动以来,我国几乎参与了所有南极和南大洋观测研究大型国际计划,同时也派出人员参与其他国家的南极考察活动,收到了良好的合作成效

5. 2017年中国最先进的科考船

我国第一批次海洋调查船是向阳红系列。

海洋调查船是中华人民共和国国家海洋局下属的海洋科学考察船队,该系列船只先后建造了十余艘,吨位从千吨级到万吨级不等。

1969年3月28日,解放军海军司令部对国家海洋局船舶命名作了如下批复:国家海洋局1000吨以上的海洋调查船命名为“向阳红”,1000吨以下的命名为“曙光”,并以出厂先后冠以顺序号。七十年代有600吨级的“曙光1”号、“曙光2”号、“曙光3”号(以上属南海分局)、“曙光4”号、“曙光5”号(以上属北海分局)、“曙光6”号、“曙光7”号(以上属东海分局)。2016年底,北船重工游艇厂为国家海洋局北海环境监测中心承制的“曙光12”海湾移动监测平台下水。

6. 游船科考船货船

(1)设计者们还是希望这些改进能为将来中国自行建造的航母提供有利的保障。所以,航母编号“16”既“要顺”之意。(2) 我 国家目前大型、巨型船舶的设计和建造已经是世界领先水平,大型渔业船舶,远洋油轮、货轮,远洋大型科考船可能都是根据军方的需要,进行的军民两用设计,而且根据阶段,建造已经得到证实的大型、巨型船舶样品并进行实践和运用。也许此前这些大型、巨型船舶中的某些船只在军方内部就有了“编号”,刚好轮到第“16”号,中国开始自行改进废旧航母,以证实和获取航母建造的核心部分,并以此为依据,将来自行建造航母。

(3)大家看清楚了,我国辽宁号航母的编号为16号,它是两位数字,通常两位数字的军舰是训练舰或者是科研舰,但是这艘航母编号除了6以外还有前面是1那又是是怎么回事呢?了解我国舰船知识的人都知道,在我国,前面1字打头的通常都是驱逐舰等是直接参战的舰船,所以我国这艘辽宁号航母不光是平时作为训练科研也同时具备参战的功能。另外我想说我国这艘辽宁号航母目前并不归属那一个海军,它是直属我海军司令部管辖,目前拟定停泊在青岛。应为其他配套的军舰还没有完全配置完成 (4)其实是为了纪念已故军委副主席刘华清将军。 刘华清(1916—2011)

7. 最新科考船

南极科学考察船一年一次前往南极科考站,一 是送去和取回科研成果,二是送科研材料和食物补给,很有必要。

8. 大型科考船

东方红”海洋实习调查船是我国第一艘2500吨级海洋实习调查船,1965年1月20日下水交付使用,被正式命名为“东方红”号。1996年1月21日运行了整整30年正式退役。

“东方红2”号,1996年1月正式投入使用的当时国内最先进的海洋综合性调查船之一。其主要从事海上教学实习和海洋环境、海洋水文、海洋气象、海洋地质、海洋生物、海洋化学、海洋声学等工作。

我国新型深远海综合科学考察实习船“东方红3”船2019年5月30日交付使用。这是我国自主创新研发和自主建造的新一代科学考察实习船,是国内首艘、世界第4艘获得船舶水下辐射噪声最高等级-静音科考级(Silent-R)证书的科考船,是世界上获得这一等级证书的排水量最大的海洋综合科考船。

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