中国大洋观测事业历经三十余年,已从单一的资源勘探,发展为覆盖多洋区、多目标的立体观测网络。这一转变不仅体现了国家深海科技的自主化突破,更通过构建“空—天—海—地”一体化体系,实现了对深海环境的系统性感知,为全球气候变化研究和海洋治理贡献了关键数据支撑。

智能速览
从“大洋一号”到“奋斗者”号,观测能力从水面取样跨越至万米深潜。
构建“空—天—海—地”一体化观测网,实现多平台协同的“透明海洋”体系。
“海燕”系列滑翔机等核心装备实现自主化,突破万米深渊观测瓶颈。
实时深海数据显著提升了台风、厄尔尼诺等极端气候事件的预报精度。
通过监测碳循环与生物多样性,为“双碳”战略与深海生态保护提供科学依据。
精华内容
中国大洋观测的崛起,核心在于一套从技术突破到体系构建,再到科学解码的完整逻辑链条,正是这套逻辑支撑了其向深蓝迈进的每一步。
演进脉络
中国大洋观测的发展始于20世纪90年代对多金属结核等资源的勘探,由“大洋一号”等科考船执行任务。进入21世纪,观测目标扩展至海底热液喷口环境。2012年,“蛟龙”号实现7000米级深潜,标志着从“水面取样”到“深海原位观测”的技术跨越。近年来,在“奋斗者”号与海底观测网支撑下,已进入“组网联动”阶段,由单船调查转向多平台协同模式,构筑起以“透明海洋”为代表的现代观测体系。
立体组网
为全面感知大洋环境,我国构建了“空—天—海—地”一体化的立体观测网络。该体系通过功能互补的平台,实现对目标海区“状态、过程、变化”的系统性感知。其中,固定观测节点如潜标阵列与海底观测网,负责获取长期连续数据与实时原位信息;移动观测节点如“潜龙一号”AUV与“海燕”水下滑翔机,提供灵活的巡航与精细探测能力;而以“科学”号为代表的科考船,则是整个体系的布放、回收与应急调查核心。

装备破冰
核心观测装备的自主化是体系高效运转的关键。以“海燕”系列水下滑翔机为例,其发展体现了从“依赖进口”到“自主研发”的跨越。“海燕-X”通过材料创新,成功在马里亚纳海沟实现万米级剖面观测,具备了全海深到达能力。“海燕-L”则优化了动力系统,续航里程达数千公里,支撑起区域海洋潜标观测网,解决了深海数据获取不连续的难题。通过构建卫星与水下平台耦合的数据传输链路,深海数据可实时回传,提升了空间分辨率和对瞬变现象的捕捉能力。

科学解码
大洋观测的科学价值在于对全球气候系统的深度解析。海洋吸收了大气中超过90%的多余热量,通过对其全垂直剖面的持续监测,科学家能精准把握海水密度分布,揭示深海热量储存与输送机制,这是评价全球变暖响应的关键。实时获取的亚表层海洋数据,显著提升了台风强度预报的准确性。而以热带太平洋锚系浮标阵列为核心的观测网络,更是监测厄尔尼诺(ENSO)现象不可或缺的基础设施,为我国参与全球海洋治理提供了学术支撑。

生态屏障
在“双碳”战略背景下,观测体系也承担着监测深海生态与碳循环的功能。通过布放生物地球化学浮标及沉积物陷阱,我国实现了对“生物泵”过程的实测记录,揭示了有机碳从表层下沉至深海的路径与通量,为评估大洋碳汇潜力提供了核心依据。同时,依托“奋斗者”号等载人潜水器的原位观测,我国正在系统研究深海极端环境下的生态演变规律,这为增强深海生态保护能力与参与国际海底区域治理提供了扎实的科学支撑。

从“梦想号”大洋钻探船的入列到“南海立体观测网”的成功实践,中国大洋观测正从技术并跑迈向全球贡献。未来,随着观测精度与数据共享能力的进一步提升,这套深蓝感知网络将如何更深刻地揭示地球系统的奥秘?