空中，由各種海洋衛(wèi)星組成的天基海洋遙感，已經(jīng)成為海洋高新觀測(cè)技術(shù)手段廣泛應(yīng)用；海面，布放在海洋中的浮標(biāo)，成為彌補(bǔ)海洋衛(wèi)星之不足，進(jìn)行海洋現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和監(jiān)測(cè)的重要手段；水下，以潛標(biāo)為代表的各種海底觀測(cè)系統(tǒng)，拓展著海洋觀測(cè)的深度，也發(fā)展出不同的研究領(lǐng)域。

天空、陸地、海洋……從不同空間獲得的海洋數(shù)據(jù)如何交叉融合并實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)化應(yīng)用？在海底，除了進(jìn)行海洋動(dòng)力觀測(cè)，我國(guó)科學(xué)家還在進(jìn)行哪些國(guó)際前沿的探索？2020年12月18日，來(lái)自國(guó)家氣象中心、自然資源部第二海洋研究所、國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心、中國(guó)海洋大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院海洋研究所等科研機(jī)構(gòu)的6位中國(guó)工程院院士及10多位嘉賓匯聚青島，以中國(guó)海洋學(xué)會(huì)海洋水文氣象儀器分會(huì)主辦、山東省海洋科學(xué)研究院儀器儀表研究所承辦的“海洋環(huán)境交叉監(jiān)測(cè)技術(shù)研討會(huì)”為契機(jī)，分享新成果，碰撞新思路。

No.1  海洋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)交叉融合，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)化應(yīng)用是發(fā)展方向

海洋衛(wèi)星以其高、快、寬、全等優(yōu)勢(shì)，成為不可替代的有效掌握海洋環(huán)境信息的高技術(shù)手段，是當(dāng)前和今后海洋前沿技術(shù)的主要發(fā)展領(lǐng)域。

中國(guó)工程院院士蔣興偉介紹，目前，由載人航天工程、海洋一號(hào)衛(wèi)星、海洋二號(hào)衛(wèi)星、高分三號(hào)衛(wèi)星和中法海洋衛(wèi)星組成的天基海洋遙感，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，為我國(guó)的海洋防災(zāi)減災(zāi)、海洋資源開發(fā)、海洋科研以及國(guó)防建設(shè)等提供著有力的數(shù)據(jù)支撐服務(wù)。接下來(lái)，國(guó)家還將不斷推動(dòng)和打造由海洋水色衛(wèi)星、海洋動(dòng)力衛(wèi)星和海洋監(jiān)測(cè)衛(wèi)星組網(wǎng)建設(shè)的業(yè)態(tài)，實(shí)現(xiàn)全球生態(tài)環(huán)境與資源監(jiān)測(cè)、全球動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)和全球全天候應(yīng)急監(jiān)測(cè)。

當(dāng)然，海洋衛(wèi)星并不能包攬?zhí)煜?，目前所有的遙感手段，都只能到達(dá)海表，即便是使用“主動(dòng)光學(xué)”激光技術(shù)，目前也只能穿透到海下30到50米。因此，布放在海洋中的浮標(biāo)和潛標(biāo)，成為彌補(bǔ)海洋衛(wèi)星之不足，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)海洋觀測(cè)和監(jiān)測(cè)的重要手段。

國(guó)家海洋監(jiān)測(cè)設(shè)備工程技術(shù)研究中心主任、山東省海洋科學(xué)研究院儀器儀表研究所研究員王軍成介紹，研制浮標(biāo)等海洋監(jiān)測(cè)設(shè)備，必須突破幾大核心問(wèn)題：自主傳感器研發(fā)、實(shí)現(xiàn)可靠性、精確性和業(yè)務(wù)化運(yùn)行。目前，我國(guó)有關(guān)涉?？蒲袉挝坏南盗懈?biāo)全面保障著國(guó)家海洋監(jiān)測(cè)浮標(biāo)網(wǎng)的建設(shè)和業(yè)務(wù)化運(yùn)行，近200個(gè)浮標(biāo)在位業(yè)務(wù)化工作，使其規(guī)模躋身世界第二。其中，海儀所研制的系列浮標(biāo)在該網(wǎng)中占有率達(dá)90%以上，大型浮標(biāo)占有率100%。

那么，基于海洋衛(wèi)星獲得的海洋遙感數(shù)據(jù)和基于浮標(biāo)等現(xiàn)場(chǎng)海洋裝備獲得的海洋數(shù)據(jù)，如何交叉融合并實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)化？這是中國(guó)海洋大學(xué)教授、副校長(zhǎng)，中國(guó)工程院院士李華軍關(guān)心的問(wèn)題。

蔣興偉透露，國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心及相關(guān)單位正在加強(qiáng)對(duì)海洋交叉監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的融合，并跟海上其他的手段如浮標(biāo)、潛標(biāo)等觀測(cè)資料融合成海洋大數(shù)據(jù)，同時(shí)在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面也在布局。

中國(guó)工程院院士蔣興偉

No.2  海洋監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，從海洋動(dòng)力觀測(cè)發(fā)展到海洋聲學(xué)觀測(cè)

從我國(guó)的周邊重點(diǎn)海域開始布放實(shí)驗(yàn)，到在西太平洋、印度洋等投放1000個(gè)海洋地震儀，最終發(fā)展出我國(guó)主導(dǎo)的全球海洋地震聲學(xué)觀測(cè)系統(tǒng)……研討會(huì)上，自然資源部第二海洋研究所研究員、中國(guó)工程院院士李家彪在青島分享了團(tuán)隊(duì)的最新成果及未來(lái)展望。

這項(xiàng)海洋地震聲學(xué)觀測(cè)計(jì)劃，也稱之為“深音工程”，目的是像國(guó)際Argo計(jì)劃一樣，實(shí)現(xiàn)全球海域的觀測(cè)監(jiān)測(cè)。同時(shí)，它還有更雄偉的目標(biāo)：通過(guò)“深音工程”組成的海洋深部探測(cè)智能網(wǎng)，獲取全球海洋聲場(chǎng)時(shí)空分布及變化規(guī)律，將海洋動(dòng)力觀測(cè)時(shí)代發(fā)展到海洋聲學(xué)觀測(cè)時(shí)代。

中國(guó)工程院院士李家彪

“海洋是一個(gè)既寂靜又吵鬧的黑暗世界。海洋中充滿地震、火山、船舶、波浪等各種復(fù)雜聲音，但全球海洋聲場(chǎng)的探測(cè)、識(shí)別和深度應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外都還處于起步階段，這就為我國(guó)創(chuàng)新引領(lǐng)未來(lái)發(fā)展提供了空間。” 李家彪說(shuō)。

不過(guò)，深海地震觀測(cè)面臨著最直接的挑戰(zhàn)：占地球表面三分之二面積的海洋缺乏地震觀測(cè)臺(tái)站。因?yàn)榇嬖诖罅坑^測(cè)盲區(qū)，所以亟需發(fā)展新的海洋地震觀測(cè)系統(tǒng)。2007年，在“全球變化與海氣相互作用”專項(xiàng)資助下，海洋二所的科研團(tuán)隊(duì)開始開展浮沉式海洋地震儀的自主研制。今年9月份，研制成功的國(guó)內(nèi)首臺(tái)移動(dòng)式海洋地震儀“海豚”完成海試，符合海洋地震長(zhǎng)期化觀測(cè)工作要求。

“我們的具體想法是在中國(guó)南海——西太平洋——太平洋和印度洋——大西洋投放1000套沉浮式海洋地震儀，逐步形成全球海洋地震聲學(xué)觀測(cè)的目標(biāo)。” 李家彪說(shuō)，以海底天然地震作為聲源，兼顧海洋其他聲源，通過(guò)移動(dòng)和固定結(jié)合的智能探測(cè)系統(tǒng)記錄各類聲波，通過(guò)衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全球海域地震射線全覆蓋。利用不同深度的層析成像圖，突破海域地球深度結(jié)構(gòu)與組成認(rèn)知的瓶頸，推動(dòng)地球深部動(dòng)力學(xué)發(fā)展。同時(shí)，通過(guò)海洋噪聲場(chǎng)研究對(duì)臺(tái)風(fēng)、海嘯以及魚群的監(jiān)測(cè)，為海洋防災(zāi)減災(zāi)、海洋生態(tài)保護(hù)提供科技支撐。