業(yè)務(wù)工作2019年7月下旬,我中心與中國科學(xué)院南海海洋研究所利用我國自主研制的藍(lán)鯨系列波浪滑翔機(jī)在大亞灣海域開展了聯(lián)合組網(wǎng)觀測航次,本航次主要在大亞灣海域開展為期十天定點(diǎn)的海氣界面風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、氣壓,海水上表層溫度、鹽度、波浪,海水次表層縱向溫度變化梯度及水質(zhì)生態(tài)等海洋物理參量觀測,本次聯(lián)合觀測航次自2019年7月21日開始,2019年8月9日結(jié)束,藍(lán)鯨系列波浪滑翔機(jī)累計在線觀測十二天。

搭載不同傳感器的藍(lán)鯨系列波浪滑翔機(jī)
2019年7月20日,三臺由自然資源部國家海洋技術(shù)中心自主研制的“藍(lán)鯨-150”型波浪滑翔機(jī)直奔廣東大亞灣澳頭漁人碼頭,2019年7月21日,中午11:35分所有參與聯(lián)合觀測航次的波浪滑翔機(jī)完成出航前準(zhǔn)備工作,等待出航執(zhí)行觀測任務(wù)。下午13:30“粵惠灣漁休82222”號作業(yè)船自大亞灣澳頭漁人碼頭出發(fā)前往波浪滑翔機(jī)的作業(yè)地點(diǎn),經(jīng)過兩小時的航船到達(dá)波浪滑翔機(jī)的作業(yè)海域,并于18:50分順利完成三臺藍(lán)鯨-150型波浪滑翔機(jī)的布放并進(jìn)行長期的定點(diǎn)觀測。2019年8月9日,大亞灣聯(lián)合組網(wǎng)觀測航次結(jié)束,三臺藍(lán)鯨-150型波浪滑翔機(jī)圓滿完成10天的定點(diǎn)錨泊觀測任務(wù),順利回收。
藍(lán)鯨-150波浪滑翔機(jī)海試
藍(lán)鯨波浪滑翔機(jī)所處的試驗(yàn)海域波浪較小,水深較淺,同時還伴隨有沿岸流場的影響,這種海況對于利用波浪動力前進(jìn)的波浪滑翔機(jī)來說是極為不利的,也是對其定點(diǎn)錨泊能力的極端考驗(yàn)。回收時,三臺藍(lán)鯨波浪滑翔機(jī)累計在線航行三十六天,累計航程超過1000公里,在平均有效波高不到0.5m且有流場干擾的極端海況條件下,藍(lán)鯨-150型波浪滑翔機(jī)完成了小于一公里半徑內(nèi)的高精度定點(diǎn)觀測。基于試驗(yàn)結(jié)果,當(dāng)有效波高低于0.3m時,藍(lán)鯨-150型波浪滑翔機(jī)明顯的動力不足,受潮流影響嚴(yán)重,位置會受流影響發(fā)生偏移,當(dāng)海面有效波高達(dá)0.5m以上時,藍(lán)鯨-150型波浪滑翔機(jī)具有較強(qiáng)的動力和轉(zhuǎn)向能力,可自行進(jìn)行位置修正,2019年7月21日至2019年7月24日期間,有效波高均保持在0.4m以上,最大波高達(dá)0.86m,在此期間藍(lán)鯨-150型波浪滑翔機(jī)定位精度高達(dá)590m,可在錨定點(diǎn)進(jìn)行有效的定點(diǎn)錨泊觀測,本航次也再一次驗(yàn)證了藍(lán)鯨系列波浪滑翔機(jī)在極端海況條件下的定點(diǎn)觀測能力。

三臺藍(lán)鯨-150波浪滑翔機(jī)高精度定點(diǎn)觀測
此外藍(lán)鯨-150型波浪滑翔機(jī)在同時掛載CTD、氣象傳感器、測波傳感器等傳感器的同時仍然具備較強(qiáng)的負(fù)載能力,在每天早上7點(diǎn)前后即可通過太陽能獲得充足的電量補(bǔ)充,使蓄電池持續(xù)保持在滿電狀態(tài),而在夜幕降臨時波浪滑翔機(jī)的平均電壓也能保持在在15.6v之上,再次證明了藍(lán)鯨-150型波浪滑翔機(jī)具備較強(qiáng)的極限無光生存能力。
本次聯(lián)合觀測航次在線觀測12天,共獲得超過1500組的溫鹽深和氣象數(shù)據(jù),獲得超過1300組的水下溫度鏈數(shù)據(jù),獲得超過500組的波浪數(shù)據(jù),獲得超過300組的生態(tài)數(shù)據(jù)。
通過試驗(yàn)分析,就本航次作業(yè)期間大亞灣海域氣溫、氣壓相對穩(wěn)定,有一定的晝夜變化規(guī)律,氣溫晝夜溫差較小,一般不超過一攝氏度,風(fēng)速和風(fēng)向有些較大的變化。7月23日晚至7月26日大亞灣海域有大量的降水,導(dǎo)致表層海水鹽度的變化較大,而7月24日的突降大雨也導(dǎo)致了表層鹽度呈“斷崖式下跌”鹽度由原32.5降至28左右,而海水表層的水溫相較于降雨的前后期也有一定的降幅,降雨過后海水表層溫度、鹽度逐漸恢復(fù)至原來的水平。航次期間大亞灣海域長期波浪較小,有效波高長期不高于0.5m,最大波高長期不高于0.7m。通過水下溫度鏈的觀測可知,大亞灣海域水溫呈明顯分層現(xiàn)象,不同的水深具有明顯的溫度梯度,同時本次航次所觀測的PH值和溶解氧含量對掌握大亞灣海域的水質(zhì)水位也有一定的參考意義。
本航次所獲取的豐富的觀測數(shù)據(jù),將為我國科研人員研究大亞灣海域的動力環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、氣象環(huán)境等提供有利的支撐。(深海室 秦玉峰)
注:波浪滑翔機(jī)是一種利用波浪動力前進(jìn),利用太陽能發(fā)電作為儀器通訊、控制、定位、導(dǎo)航、傳感器數(shù)據(jù)采集的能量供應(yīng)的新型海洋移動觀測平臺。國家海洋技術(shù)中心在863計劃、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、天津市科技支撐計劃及天津市自然基金的支持下完成了藍(lán)鯨系列波浪滑翔機(jī)的研制,已形成系列化的產(chǎn)品型號,累計在線超過一年,累計航行超過一萬公里,具備完善的布放、回收及實(shí)驗(yàn)測量體系,為海洋環(huán)境監(jiān)測提供了新的解決方案,可應(yīng)用于海洋立體組網(wǎng)觀測、臺風(fēng)觀測、海水水質(zhì)監(jiān)測、島礁守備、水下目標(biāo)探測及水文觀測等領(lǐng)域。