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二十年磨一剑,深耕南海踏浪行

新闻中心 中国海洋大学 2022-06-05

在国内海洋界有这样一支海洋研发团队,团队成员们热爱所从事的海洋事业,忠于“把事情做好”的简单信念,构建了世界上规模最大的区域海洋观测系统——“南海立体观测网”,他们是中国海洋大学南海观测研究团队。


4 月 10 日,习近平总书记在海南省三亚市考察中国海洋大学三亚海洋研究院,了解海洋观测设备与信息服务系统研发应用情况,三亚海洋研究院副院长赵玮教授向总书记汇报了学校自主研发的系列深海潜标等海洋观测装备、构建的“南海立体观测网”、牵头建设的“南海海洋大数据中心”及海洋信息应用服务等工作。


一路走来,南海观测研究团队用了二十年时间实现了从无到有的种种突破。

4月10日至13日,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平在海南考察。这是10日下午,习近平总书记在中国海洋大学三亚海洋研究院考察并听取赵玮教授汇报。


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  第一篇:南海科学观测的探索期


南海,是西太平洋最大的边缘海,是“21世纪海上丝绸之路”的重要海域,也是我国建设海洋强国的核心战略海区。早在2003年,海洋与大气学院教授田纪伟就萌生了开展南海观测研究探索的想法。但当时在南海开展深海观测研究困难重重,需要大量的经费和政策支持。时任学校科技处处长闫菊适时地向田纪伟传达了学校挺进深远海、发展南海观测研究的战略部署,这坚定了田纪伟探索南海的信念。
就这样,在学校各级领导和国家项目的持续强力支持下,田纪伟开启了6年近500天的南海观测研究之路。针对南海深海环流、中尺度涡、内波和湍流混合等海洋科学前沿问题,田纪伟克服了观测设备不足等重重阻碍,在非常有限的条件下实现了深海复杂地形下温盐流全剖面连续观测和深海湍流混合直接观测等,获取了南海海洋动力环境的第一手观测数据。
6年的南海海洋科学观测实验,探明了南海与太平洋的唯一深水通道——吕宋海峡的全水深水体交换通量,发现了南海深海强混合现象,刻画了南海中尺度涡三维结构,取得了若干科学发现和新的认识,积累了丰富的海洋观测经验,开创了中国海洋大学南海观测研究新局面,为下一步开展南海海洋环境长期连续组网观测奠定了基石。
南海观测研究团队海上作业


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 第二篇:“南海潜标观测网”的构建  


南海是一个无时无刻不在变化的非线性系统,多尺度动力过程相互耦合作用,调控着复杂的生物地球化学循环和生态过程。然而,长期连续观测资料的匮乏,极大地制约了对南海海洋环境空间结构与演变规律的深入认知。
2007 年底,赵玮结束了迈阿密大学助理研究员工作,回到母校,在“十一五”国家 863 计划项目支持下,与田纪伟一起组建了一支集装备研发、海洋观测、科学研究为一体的南海观测研究团队,基于自主研发的系列深海潜标开展南海海洋环境长期连续组网观测,投入到南海观测研究事业中。
潜标是实现对深海长期连续观测的最有效手段,但当时国内潜标回收率仅在 50-60%,远远落后于国际水平,低回收率无法保证对全海深海洋动力环境的多层次、多要素同步长期连续观测。
经过两年潜心研究,团队突破了潜标水动力学优化设计、高可靠高稳定锚系单元研发等关键技术,自主研发了深海动力环境自容监测潜标。2009 年,2 套该型潜标在南海吕宋海峡海域布放,并于半年后成功回收,顺利获取了海洋深层环流观测数据。至今,这 2 套潜标作为“金钉子”,还继续守护在南海与太平洋的关键通道上。这一成功验证了自主研发潜标技术的可靠性,让团队更加坚定了“走自己的路”的信心。在此基础上,团队进一步创新研发了可实现海洋全水深环境长期连续监测的“海洋环境实时监测潜标”“海洋环境自容监测潜标”等系列高可靠性深海潜标,布放回收成功率始终保持 100%。
在国家 863 计划、国家 973 计划、国家重点研发计划、国家海洋专项、国家自然科学基金、青岛海洋科学与技术试点国家实验室项目和中国海洋大学等大力支持下,团队基于 40 余套自主研发的系列深海潜标构建了“南海潜标观测网”,并于 2017 年实现了观测网对南海深海盆的全覆盖。
瞬息万变的深海大洋开始以一种多层面、多尺度的完整面貌呈现。

南海观测研究团队海上作业


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第三篇:向“南海立体观测网”拓展升级   


“南海潜标观测网”的构建显著提升了对南海海洋环境的认知,但在数据的时效性、观测平台多样性、时空分辨率等方面仍存在不足,亟需进一步拓展升级,切实形成南海海洋环境保障能力。


2019 年 3 月,服务于海南自贸港建设和国家南海战略,中国海洋大学三亚海洋研究院在三亚崖州湾科技城启动建设。作为扎根南海的海洋人,赵玮带领团队参与建设并创建深远海立体观测网支撑保障与信息服务中心。


三亚作为“南海的门户”,为“南海潜标观测网”的拓展升级提供了得天独厚的地理优势。在国家重点研发计划、国家海洋专项、国家自然科学基金、青岛海洋科学与技术试点国家实验室项目和中国海洋大学的持续支持下,团队又得到了三亚崖州湾科技城大力支持,以“南海潜标观测网”为主体,融合锚系浮标、水下滑翔机、Argo浮标等其他海基观测装备,陆基的雷达,空基的无人机和天基的遥感卫星等观测装备,构建了海地空天一体化的“南海立体观测网”,这也是国际上规模最大的区域海洋观测系统。


目前,观测网已经连续运行十几年,获取的南海长期连续观测数据占国家总量的 80% 以上,守护着南海这片蓝色国土。


“南海立体观测网”示意图


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第四篇:深挖潜力、开拓应用


对接国家重大战略需求,“南海立体观测网”在应用中开掘潜力、服务国家。


基于观测网获取的数据,团队率先突破了内波预测技术,实现了南海内波的准确预测,在南海海洋安全和油气资源开发方面发挥重要保障作用;在海洋预报系统的模式检验与优化过程中发挥关键作用,有效提升了对南海关键海洋动力环境要素的预报准确度,为国家防灾减灾服务;为系列国产海洋仪器的研发提供深海长期试验与检验平台,推动了自主海洋仪器产品的市场化进程。


在三亚崖州湾科技城的大力支持下,中国海洋大学三亚海洋研究院作为牵头单位启动建设“南海海洋大数据中心”,以“南海立体观测网”获取的大量数据为主体,融合其他科研机构在南海的观测数据,将海基、岸基、空基、天基等不同类型的观测数据交叉融合、优势互补,集成开发海洋动力环境、生态环境等系列数据产品,服务于国家海洋安全、资源开发、生态环保、海洋经济、防灾减灾、科学研究等方面。


2021 年 10 月,“南海立体观测网”入选国家“十三五”科技创新成就展,展布上这样写道:“历时十余年,在南海组织航次 29 次,总航时 1000 余天,开展潜标作业累计13000 余人天,成功布放潜标 430 套次……”一个个数字背后是二十年里数不清的日日夜夜,是每一位团队成员的全身心投入。




“坚持在一线调查是认知海洋的重要途径。”从南海到印度洋,从西太平洋到马里亚纳海沟,团队的航迹遍布“两洋一海”的蔚蓝远海。

接下来,团队将谨记习近平总书记的殷切嘱托,加强原创性、引领性科技攻关,扎实推进“南海立体观测网”的拓展升级与应用服务,努力培养一批扎根海洋的高层次专业人才,为“加快建设海洋强国”这一实现中华民族伟大复兴的重大战略任务做出更大贡献。








文字 / 王红梅

图片 /  燕雁 刘邦华

编辑 / 张慧

责任编辑 / 刘莅



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