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2007-08-02 13:07:31 |
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主题:【转发】科学家将建海底观测站 欲揭海洋之谜(图)
内容: http://www.sina.com.cn 2007年07月27日 07:07 新浪科技
 海底观测站示意图
新浪科技讯 北京时间7月26日消息,据英国广播公司报道,海洋覆盖了地球表面的四分之三,养育着数千个物种,在调节天气和气候中也发挥着至关重要的作用。现在,科学家们已经有能力研究火星,对海洋的研究却相对滞后。
美国海洋学研究中心的一个大财团----联合海洋学会(Joint Oceanographic Institutions,JOI)主席史蒂夫·伯伦表示:“在观测海洋一事上,我们现在还处在中世纪。”伯伦博士解释说,多数海洋科学的研究在很大程度上仅限于研究巡航,巡航研究就是在一段有限的时间内对海洋进行小范围的勘测,与只能探测海洋最上层区域的卫星研究有关。但他表示,随着技术的进步和人们对海洋的重新认识的深入,对海洋的探测可能会发生重大变化。
科技进步
为了观察海洋板块运动,监控海洋生物或研究海床的盐度和温度变化,科学家们需要修建水下实验室,在那儿,可以进行长期的实验,源源不断地提供可以轻松获取的数据。无线电通讯公司阿尔卡特朗讯(Alcatel-Lucent)水下网络活动总经理艾蒂安·拉弗格说:“我们已经在海洋里铺设了数十万公里的电缆网,只需轻松按一下按钮,信息就可以送往世界各地。”但他表示,取代仅仅利用这些信息通道将一个国家和另一个国家连接起来,为何不简单地利用这一技术提供动力和为前面提到的深水实验室传输信息呢?
上个世纪90年代末,海底观测站原型修建成功,比如在夏威夷海边利用废弃的海底电话电缆建成的夏威夷-2观测站(H2O),揭开了数十次海底探测的序幕。维多利亚大学在加拿大英属哥伦比亚省南部建立的维多利亚水下实验网(VENUS)观测站的项目经理艾德里安·朗德表示,它们背后的想法很简单。他解释说,在海底铺设一条水下光纤光缆和电缆,沿着这条电缆有无数个“节点”。朗德博士说:“你可以把温度和盐度传感器放到那儿,照相机、录像、高分辨率声纳系统,甚至遥控潜水器(ROVs)也可以连上。只需在水下将这些科学仪器接通电源,你就可以坐在世界上任何一个地方的办公桌旁实时掌握这些设备的情况。”
自2006年以来,VENUS观测站的设备,包括照相机和传感器一直在运转。朗德博士评论说,研究人员原来以为这片海域基本保持不变,但这些设备已经表明,水域几乎每分钟都在变化。该计划的第二个阶段是架设一条长40公里(25英里)的电缆,用于勘测佐治亚海峡的深水。
移动的板块
VENUS观测站将为一些更具挑战性的计划铺平道路。上周,800公里(500英里)的水下电缆由一艘大船从阿尔卡特朗讯电缆制造厂所在的法国加莱市运往加拿大。它将构成东北太平洋时间序列水下网络实验(North-East Pacific Time-Series Undersea Networked Experiments, NEPTUNE)加拿大水下观测站。这条长长的电缆将于8月和9月安装在朱安·弗卡(Juan de Fuca)构造板块的北部区域,一块离英属哥伦比亚省、华盛顿州和俄勒冈州海岸不远的方圆20万平方公里(7.7万平方英里)的区域。
该计划耗资3亿加元(1.4亿英镑)的第一阶段预定于2008年完成,它将察看安装在该板块5、6片水域3公里(2英里)深处的科学仪器。像它的试验台VENUS观测站一样,实时的交换工作将监控在太平洋的这片水域中不断变化的海洋环境和海洋生物。鉴于它在地球构造板块之一的位置,该计划还将能够查看海洋地壳的地震表现,帮助研究地震和海啸。
解决问题
与东北太平洋时间序列水下网络实验加拿大观测站相连的是计划了的海洋观测开端(Ocean Observing Initiative,OOI),目的是监控朱安·弗卡板块的一个更大的区域。仍然处在概念设计阶段(计划大约在6年之内实施)的这项计划将再次解决无数个位于该板块周围重要地方的节点。
海洋观测开端的史蒂夫·伯伦表示,这项计划的整个规模将不可避免地涉及寻找解决潜在问题的技术,比如如何为海底的遥控潜水器再充电。另一个试验床将为这些任务提供帮助,位于蒙特里峡谷边缘的蒙特里加速研究系统(Mars)。目前正在修建的这套系统最终将由一条连接到一个中央节点的52公里(32英里)长的电缆,研究人员将用该系统来测试可能最后用于更大规模的观测的新设备和新技术。
为全球其他地方的系统制定的计划也正在进行中。这些系统包括欧洲海底观测网(Esonet),它主要负责监控大西洋和北冰洋的海域,还有地中海和黑海和日本的高级实时地球监控局域网(Arena),该系统将重点研究日本周围的地震带。(任秋凌)
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