2010年航次首套潛標(biāo)布放過程(主浮球布放)

2015年西太航次王凡(二排右二)及考查隊(duì)員合影(每次過赤道，船上會(huì)有小小的典禮)

2016年航次潛標(biāo)及時(shí)化傳輸體系水面浮體布放

　　2016年12月10日，跟著一封電子郵件的到來，熱帶西寧靖洋科學(xué)觀測網(wǎng)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)們興奮高呼“數(shù)據(jù)成功傳回了！”。

　　這封郵件是深海潛標(biāo)數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸體系從深海中傳來的第一個(gè)及時(shí)數(shù)據(jù)，觀測網(wǎng)從最初的科學(xué)構(gòu)思釀成了實(shí)際，攻克了數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸?shù)睦щy。

　　然而，這一起走來，并非一帆風(fēng)順，可任何難題都沒有搖動(dòng)過中國科學(xué)院海洋研究所王凡研究員及其團(tuán)隊(duì)的信心。

　　攻堅(jiān)克難，潛標(biāo)布放首獲成功

　　2010年11月15日，“科學(xué)一號(hào)”自青島起航，王凡擔(dān)任航次首席科學(xué)家，率領(lǐng)中科院海洋所的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，在熱帶西寧靖洋成功布放了第一套深海潛標(biāo)。

　　“所謂深海潛標(biāo)是一個(gè)自海底至海面的錨系觀測體系，海底處由重力錨固定位置，海底至海面由纜繩貫串，整條纜繩的分歧深度上固定有觀測設(shè)備及供應(yīng)浮力的浮球，包管纜繩根基垂直狀況，各個(gè)設(shè)備就可永劫間觀測分歧深度的海洋水文要素。”王凡注釋潛標(biāo)的設(shè)計(jì)原理。

　　作為科學(xué)觀測網(wǎng)項(xiàng)目的賣力人，王凡從最初的第一套潛標(biāo)起頭，就與他的同事們一路，對(duì)這此中的手藝難點(diǎn)進(jìn)行一一攻克。

　　“現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)和操縱過程長短常龐大的，深海大洋中，海面風(fēng)波千變?nèi)f化顯而易見，而看不見的還有海底地形溝壑縱橫、海洋內(nèi)部急流暗涌，以是設(shè)計(jì)、布放潛標(biāo)并包管其能永劫間平安運(yùn)行，可是花消了我們團(tuán)隊(duì)的不少心力啊。”王凡回想起來不由得有些感傷。

　　“第一套潛標(biāo)我們初步確定在深達(dá)萬米的菲律賓海溝西側(cè)陡坡長進(jìn)行布放，布放的抱負(fù)地區(qū)只有2公里見方，在此處布放潛標(biāo)就如同在暴風(fēng)咆哮的萬米懸崖上扔下一串石頭，而石頭必需不偏不斜地落在絕壁上的方桌上，其難度可想而知。”該航次隊(duì)長張林林先容。

　　其時(shí)船舶前提落后，團(tuán)隊(duì)也缺少經(jīng)驗(yàn)，他們頻頻觀摩了國際上其他國度的潛標(biāo)布放視頻，航次前方案的專家論證會(huì)召開了10次之多，不放過任何細(xì)節(jié)。憑據(jù)潛標(biāo)布放的分歧手藝環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)了功課流程圖，并明確標(biāo)明每個(gè)隊(duì)員在分歧環(huán)節(jié)的位置和事情，并據(jù)此進(jìn)行了多次“實(shí)戰(zhàn)練習(xí)”。在團(tuán)隊(duì)的通力合作下，才終于成功完成了第一套潛標(biāo)的布放，邁出了要害的第一步。

　　科學(xué)家團(tuán)隊(duì)攻克了潛標(biāo)的手藝?yán)щy，終于乘風(fēng)破浪而出，盛食厲兵地預(yù)備著潛標(biāo)布放前末了的事情，而海上惡劣的天然前提與簡陋的事情生涯前提，也給他們?cè)斐闪瞬恍〉碾y題。

　　在“科學(xué)一號(hào)”科學(xué)考查船出海也許4—5天后，經(jīng)由風(fēng)大浪急的呂宋海峽，風(fēng)波高達(dá)4—5米，大部門隊(duì)員暈船回響嚴(yán)峻，吐逆和難以進(jìn)食導(dǎo)致的衰弱和眩暈，熬煎著隊(duì)員們重要的神經(jīng)。

　　但潛標(biāo)布放這要害的末了實(shí)施怎能就此松弛，隊(duì)員們相互支撐與勉勵(lì)著降服難題，在風(fēng)波的挑釁下對(duì)峙完成了既定的使命與事情。

　　其時(shí)的“科學(xué)一號(hào)”沒有海水淡化體系，船上的淡水十分貴重，起首要包管的是根基飲水必要，小我刷洗漱極盡節(jié)約。熱帶西寧靖洋上氣溫均勻37攝氏度擺布、船面溫度高達(dá)50攝氏度以上，隊(duì)員們天天在船面上事情，驕陽炎炎下轉(zhuǎn)眼就汗出如漿了，歸去蘇息時(shí)也無法舒坦地刷洗個(gè)澡、換套衣服。

　　“其時(shí)宿舍里的味道可真是‘一言難盡’呀！青海軟件開發(fā)”考查隊(duì)員王富軍笑著提及來，“潛標(biāo)布放成功以后，讓隊(duì)員們舒坦地刷洗了一次澡那也算是‘奢靡’的嘉獎(jiǎng)了。”隊(duì)員們?cè)谑虑槭姑瓿缮蠋捉燎?，生涯前提倒是能遷就則遷就，其時(shí)的難題，都是如今他們嘴里的趣事了。

　　千錘百煉，科學(xué)觀測網(wǎng)初步構(gòu)建

　　2015年，在中國科學(xué)院先導(dǎo)性科技專項(xiàng)的支撐下，王凡團(tuán)隊(duì)搭載了我國首艘新一代科學(xué)考查船“科學(xué)號(hào)”，收受15套深海潛標(biāo)，維護(hù)后新布放13套深海潛標(biāo)。

　　與5年前一個(gè)航次完成2套潛標(biāo)相比，今朝團(tuán)隊(duì)的對(duì)付潛標(biāo)收受及布放的事情效率可謂突飛大進(jìn)。王凡再次擔(dān)任航次首席，率領(lǐng)考查隊(duì)員順?biāo)焱瓿闪耸姑?，完成了初步?gòu)建中深層潛標(biāo)觀測網(wǎng)的方針。

　　這一航次潛標(biāo)收受、維護(hù)及布放套次突破20套，數(shù)目多是一大挑釁。在航次之前，王凡與中科院院士胡敦欣構(gòu)造科學(xué)家團(tuán)隊(duì)就潛標(biāo)的選址、儀器的設(shè)計(jì)集成、職員的放置調(diào)配以及航路使命的計(jì)劃都進(jìn)行了頻頻的談判鉆研。

　　航次方案改了又改，為的是行使有限的設(shè)備、船上空間、職員和航次經(jīng)費(fèi)，進(jìn)行最優(yōu)的分列組合，完成必要實(shí)現(xiàn)的科學(xué)方針的觀測。

　　相比于第一次布放的潛標(biāo)，如今構(gòu)成觀測網(wǎng)的潛標(biāo)設(shè)計(jì)更為龐大，每套潛標(biāo)上的儀器設(shè)備數(shù)量由原來的幾套進(jìn)級(jí)為十幾套。為了到達(dá)預(yù)期的科學(xué)方針，從潛標(biāo)設(shè)計(jì)起頭，包羅分歧深度觀測要素設(shè)計(jì)、儀器的部署放置、各個(gè)深度浮球的數(shù)據(jù)等悉數(shù)細(xì)節(jié)都必要經(jīng)由準(zhǔn)確的計(jì)算。“差之毫厘，失之千里。”

　　王凡說：“科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)是我們必需秉承的立場，航次前的每一次鉆研改善，都是我們終極能成功的根蒂。”

　　“在這個(gè)航次中，布放1套潛標(biāo)(包羅前期預(yù)備及后續(xù)定位)均勻用時(shí)7.76小時(shí)，收受1套均勻用時(shí)5.28小時(shí)，兩組職員輪換事情，均勻每組必要12人。”航次的隊(duì)長汪嘉寧對(duì)航次中每一個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)洞若觀火。

　　為了對(duì)付潛標(biāo)收受布放有更科學(xué)的了解和闡發(fā)，他們?cè)陂_展航次事情的同時(shí)，對(duì)潛標(biāo)事情中的各個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行了科學(xué)設(shè)計(jì)、公道分工，并統(tǒng)計(jì)多套潛標(biāo)操縱過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

　　“科學(xué)家措辭都要有憑據(jù)的，數(shù)據(jù)便是我們最有力的對(duì)象，這些現(xiàn)實(shí)事情的各項(xiàng)數(shù)據(jù)都是我們貴重的經(jīng)驗(yàn)，我們肯定要好好行使起來。”王凡構(gòu)造團(tuán)隊(duì)基于大數(shù)據(jù)，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行量化闡發(fā)，進(jìn)而創(chuàng)建起一套科學(xué)有用的事情流程。

　　凝心聚力，數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸實(shí)現(xiàn)

　　2016年10月—2017年1月，王凡團(tuán)隊(duì)搭載“科學(xué)號(hào)”考查船，再次進(jìn)行了西寧靖洋科學(xué)觀測網(wǎng)的維護(hù)進(jìn)級(jí)，歷時(shí)54天、航程7800余海里，成功完成11套深海潛標(biāo)的收受和14套深海潛標(biāo)的布放使命，并實(shí)現(xiàn)了深海潛標(biāo)數(shù)據(jù)及時(shí)化傳輸?shù)倪@一緊張手藝突破。

　　“2015—2016兩年來潛標(biāo)的成功收受率到達(dá)96.2%，這標(biāo)記著潛標(biāo)觀測網(wǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了不亂運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了潛標(biāo)布放和收受的尺度化、批量化和常態(tài)化，這在國際海洋觀測網(wǎng)扶植中也是壓倒一切的。”王凡自豪地先容，“這標(biāo)記著我們的科學(xué)觀測網(wǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了不亂運(yùn)行。”

　　現(xiàn)在，觀測網(wǎng)已成功獲取西寧靖洋代表性海疆一連2—3年的溫度、鹽度和洋流等數(shù)據(jù)，一方面將為索求研究熱帶西寧靖洋環(huán)流的三維布局、暖池變異及其對(duì)氣候轉(zhuǎn)變的影響供應(yīng)貴重?cái)?shù)據(jù)資料，提拔我國海洋探測和深?？茖W(xué)研究能力，另一方面將加快我國海洋情況和氣候預(yù)告能力的進(jìn)步，為保障國度的海洋情況平安供應(yīng)科學(xué)支持。

　　在數(shù)字化和信息化高速生長的本日，人們逐漸風(fēng)俗并享受及時(shí)性和準(zhǔn)確性帶來的便當(dāng)，但在深海大洋研究上，要想得到海洋內(nèi)部最新最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)卻并非易事，乃至被視為天下性的困難。

　　深海潛標(biāo)最上面一個(gè)浮體間隔海平面還有四五百米，這些數(shù)據(jù)很難穿透海水傳輸?shù)叫l(wèi)星上。怎樣實(shí)現(xiàn)潛標(biāo)觀測、數(shù)據(jù)水下采集和傳輸、衛(wèi)星通訊等多體系集成，并配置好其事情法式，低落功耗實(shí)現(xiàn)永劫間不亂事情是深海數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸?shù)碾y點(diǎn)。

　　王凡說：“海上現(xiàn)場功課具有很大的不確定性和工程難度，潛標(biāo)的布放是一個(gè)壓力和張力快速轉(zhuǎn)變的過程，怎樣在這一過程中包管及時(shí)傳輸體系設(shè)備的正常事情是另一個(gè)難點(diǎn)。”

　　在本航次中，中科院海洋所和聲學(xué)所聯(lián)合開展手藝攻關(guān)，研發(fā)了無線水聲通訊和有線數(shù)據(jù)傳輸兩種方案。終極，及時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬商追桨妇@實(shí)驗(yàn)成功，科學(xué)家和營業(yè)用戶能夠通過電腦或手機(jī)終端及時(shí)控制深海大洋的動(dòng)力狀態(tài)。

　　“數(shù)據(jù)每小時(shí)回傳一次，打開手機(jī)就能夠看到遠(yuǎn)在西寧靖洋的深海潛標(biāo)方才傳回歸的深海觀測數(shù)據(jù)，包羅大洋上每8米一層的洋流的流速、流向等。”在該航次中擔(dān)任首席的汪嘉寧興奮地說，“我們也在深海大洋實(shí)現(xiàn)了‘現(xiàn)場直播’了。”

　　歷時(shí)七年，王凡率領(lǐng)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)一步一步地向他們的方針踏實(shí)邁進(jìn)，熱帶西寧靖洋科學(xué)觀測網(wǎng)成功構(gòu)建并進(jìn)級(jí)，活著界海洋科考史上都具有緊張西寧收集公司哪家好意義，對(duì)我國深海探測能力提拔意義重大。

　　而他們并沒有就此止步，在2017年的規(guī)劃中，他們將周全進(jìn)級(jí)數(shù)據(jù)及時(shí)化傳輸潛標(biāo)，旨在建成我國的西寧靖洋及時(shí)化傳輸潛標(biāo)觀測網(wǎng)。

　　“對(duì)深海大洋的索求我們只能算是方才起步，要走的路還長著呢，我們的團(tuán)隊(duì)中不乏年青的主干力量，將會(huì)繼續(xù)投入到下一步事情中去。我們想要將這自立扶植的科學(xué)觀測網(wǎng)歷久運(yùn)行下去，幫忙中國的科學(xué)家活著界海洋觀測研究及氣候展望范疇實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑。這是我們的‘野心’，更是我們的責(zé)任。”王凡對(duì)將來篤定而清晰，對(duì)抱負(fù)果斷而執(zhí)著。