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海洋科学与技术学院科研团队研制的结冰海域海洋环境监测浮标冬季海试成功

时间:2022-03-14   来源:盘锦校区海洋科学与技术学院   作者:王振宇   

近日,中央电视台总台记者针对辽东湾的海冰问题对国家海洋环境预报中心海冰首席预报员刘煜和高级工程师隋俊鹏进行采访,采访画面中有个亮眼的镜头——白色的海冰中出现了一抹鲜艳的橙色,这抹橙色就是海洋科学与技术学院智能装备团队研制的结冰海域海洋环境监测浮标。《中国自然资源报》也对该浮标进行了报道,报道中强调了冰区冬季环境监测数据序列严重缺失的现状,并肯定了浮标监测数据在海冰业务化预报中发挥的重要作用。

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央视新闻针对辽东湾的海冰问题进行采访时画面

《中国自然资源报》报道海洋学院团队研发的结冰海域海洋环境监测浮标

海洋科学与技术学院所在的辽东湾地处于我国海冰冰情最严重海域,每年冬季的海冰不仅影响了海上污染物的迁移转化和海洋环境监测数据的获取,对海洋生态环境治理和保护工作形成阻碍,也对海上航运、海洋工程、油气开采及港口安全作业等领域的风险防范提出了巨大挑战。然而,常规浮标每年11月份需要回收,辽东湾结冰海域冬季无浮标运行导致冬季监测数据序列缺失严重,是海洋环境监测领域的重大损失,不利于海冰预警预报工作。

结冰海域海洋环境监测浮标投放现场照片

海洋科学与技术学院海洋智能装备研究团队瞄准行业需求,在国家海洋环境监测中心的整体规划下,展开了结冰海域海洋环境监测浮标的研制工作,为海洋生态环境监管及海冰预警预报工作提供有力支撑。在张大勇教授的带领下,王振宇、王延林、张向锋、吕奇鑫、巩昌伟等10余名师生勠力同心,历经两年攻关,取得突破性进展。

浮标的研发涉及抗冰与防冰结构设计、低温下监测仪器可靠性、数据采集及通讯的稳定性、整体结构的密封性等众多技术难题,是多学科知识交叉问题。课题组发动相关学科力量,从寒区抗冰结构设计、海洋环境监测、装备机械等方向入手,建立冰区浮标的设计理论体系,研发出了适合于结冰海域的小型浮标结构与系泊系统。浮标的设计工作冰厚为15-20cm,可以完成海水剖面的温、盐、深、气温、标体姿态等信息的连续监测,同时具有定位和图像采集功能。该监测浮标依靠太阳能供电,可实现监测数据的自动采集、本地存储与远程传输。

结冰海域海洋环境监测浮标在位运行照片

在国家海洋环境预报中心的支持下,2021年12月20日,浮标在辽东湾白沙湾附近完成投放,自投放以来,浮标经受住了高达10级以上海风及20cm厚海冰的严酷考验,为海洋环境监测及海冰预报预警工作提供了大量的宝贵数据,其可靠性也得到了充分验证。

结冰海域海洋环境监测浮标运行时的姿态数据

结冰海域海洋环境监测浮标定位轨迹图(左图为无冰状态;右图为有冰状态)

目前,项目研发团队结合2021-2022年度浮标冬季运行情况,将进一步开展相关技术研发与优化,有望在渤海辽东湾海洋生态系统动态评价与精准监管中发挥重要作用。同时,团队接下来将充分利用地处辽东湾腹地的优势,建设二界沟海冰观测基地及极地探测装备测试基地,开发冰区智能装备,为我国极地寒区研究工作提供有力支撑。

编辑:秦博昱   
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