青岛海洋科学与技术试点国家实验室:攻坚克难,筑梦深蓝

2020年5月25日 - 齐鲁网

依海而兴,向海图强,作为海洋大省,山东研究海洋、开发海洋的步伐从未停歇。2018年6月12日,习近平总书记来到位于蓝谷的青岛海洋科学与技术试点国家实验室考察时强调,建设海洋强国,要进一步关心海洋,认识海洋,经略海洋。两年来,青岛海洋科学与技术试点国家实验室始终牢记使命,攻坚克难,透明海洋、国际高分辨率地球系统预测等项目取得突破性发展。

从1千米到6千米 深海潜标数据回传实现新突破

走进海洋试点国家实验室的综合楼,首先映入眼帘的是一排科考船模型,有蛟龙号、深蓝1号等,他们都是按照1:100的比例铸造的模型,其中“东方红3号”的原型重达5000吨,是海洋试点国家实验室深远海科考船队中全球最大的静音科考船,2019年11月,它在西北太平洋圆满完成科考任务,标志着海洋试点国家实验室“两洋一海”观测网在关键海区均已升级迈入实时化阶段。

海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室研究员、中国科学院海洋研究所所长王凡介绍,在西太平洋—南海—印度洋“两洋一海”关键海区,从几千米一直到数千米,都有各种各样不同的潜标传感器来测量海洋的环境参数。这些数据,按照传统的方式,很难突破几百米几千米的水层以及海洋大气这个界面的阻挡,传到卫星上进而传回实验室。

王凡告诉记者,经过无数次失败后,他们终于成功自主研发水声通信单元。“把数据采集到水声通信单元上,再通过水声传输的方式,把它传到海表面的通信浮子上,进而通过北斗卫星传回到实验室,实现了‘现场直播’。”听着过程感觉是很简单,但在几千米的海洋里,什么情况都是未知的,背后是无数科学家们不懈的努力。

“海洋实时传输潜标技术是一项很重要的技术,应该尽快推广使用。”回忆起2018年6月习近平总书记视察实验室的这句话语,王凡既感光荣又深感压力巨大。

两年来,海洋试点国家实验室在西太平洋—南海—印度洋“两洋一海”关键海区取得两项重大突破,一个是海底实时传输的数据深度从过去的1千米延伸到6千米,率先解决了国际上一直都无法解决的深海潜标数据回传问题;另一个是,数据传输卫星从国际卫星改成了我国自主研发的北斗卫星,这套观测系统,更加安全可控。

从1千米到6千米,不仅仅是一个物理的量化,更是科研人员日日夜夜的攻关。深海实时潜标技术的成功研发,突破了海洋潜标观测高频采样、数据实时传输这一瓶颈问题,使我国全球海洋定点观测能力走到世界前沿。

迄今,海洋试点国家实验室在“两洋一海”关键海域已布放回收超过500套深海浮、潜标观测系统,目前有108套深海浮、潜标在位稳定运行。这些深海浮、潜标布放就如同是把人类的眼睛放到了大海深处,来洞悉海洋。其中,海洋试点国家实验室自主研发的“白龙”系列浮标已扎根印度洋。“两洋一海”高分辨率海气耦合延伸期预报体系在2019年实行常态化运行,每日发布未来15天的海洋、大气环境预测数据。

将免费共享全球首套高分辨率海洋与气候变化模拟数据

除了“透明海洋”,由海洋试点国家实验室联合多方成立的国际高分辨率地球系统预测实验室运行一年多来也取得重大成果。为了迎接世界海洋日,海洋试点国家实验室将于6月8日向全世界发布在国产“神威-太湖之光”超级计算机上实现的全球首套时间尺度超长、超高分辨率的海洋与气候系统变化模拟数据,在全球免费共享,践行总书记提出的构建人类海洋命运共同体的理念。这套数据将为热带气旋、热浪、冬季风暴等极端天气气候现象的研究提供有力支撑。

海洋试点国家实验室国际事务部部长谭攻克介绍,这次发布内容主要是一套500年的关于全球气候变化的数据,这使我国海洋气候变化的认知水平和预测能力站在世界的最高峰,同时也证明海洋国家战略自主创新这条道路是正确的。此外,这套数据可供高精度洋流预测预报使用,从而提升和保障远洋渔业捕捞活动能力以及交通运输的效率。

这两年,山东牢记嘱托,全面实施《山东海洋强省建设行动方案》,加快实施海洋强省“十大行动”,海洋综合实力迈上新台阶:全省港口整合一体化发展,港口经济呈现量效齐升、逆势上扬的良好态势;海洋经济质量趋优,国家级海洋经济示范区及海洋生物医药等新兴产业规模居全国首位;建成国家级海洋牧场示范区44处,占全国40%……近两年,全省海洋生产总值年均增长9%以上,海洋经济约占全省经济总量的五分之一。

目前,山东拥有海洋领域住鲁两院院士22名,占全国海洋领域院士总数的33.8%;拥有省级以上海洋科技平台236个,其中国家级46个;在国家科学技术奖评选中,山东海洋领域获奖数量居全国第一。站在新的历史起点上,山东将秉持更宏大和开放的格局为海洋强国建设贡献山东担当。

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