科学号海洋科考船的科学实验

2025-04-16 10:30:39
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航行测试
科学号海洋科考船于 2011年11月30日下水,2012年5月28日进行了倾斜试验,2012年6月14~20日进行了海上航行试验。各项测试结果表明,该船设计和建造十分成功,不仅空船重量、快速性、操纵性、噪声振动等主要性能全部达到设计要求,而且船舶综合布置、快速性指标、抗风稳性、电站负荷、船舶油耗、定位能力、动力系统的可靠性、生活环境舒适度均达到或超过国际同型船的水平,获得了船东的较高评价。该船于2014年9月正式入列,开始参与海上科考活动。“科学”号首航仪式在青岛中苑码头举行。
2014年4月8日,中国最先进海洋科考船“科学”号启航赴西太平洋,执行中国科学院“热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响”战略性先导科技专项的相关科考任务。科学号海洋科考船被称为海洋上的“移动实验室”。
投放海底地震仪
2015年1月19日,正在西太平洋雅浦海山海域执行科考任务的“科学”号科考船在既定区域投放了7个海底地震仪。这是中国首次在该海域投放这种仪器,所有海底地震仪回馈显示状态正常。
“科学”号科考船多道地震数据采集工作结束
2015年2月18日,地震数据采集负责人钱进在“科学”号船尾观察“气枪”释放状态。
2015年2月22日,正在西太平洋雅浦海沟附近海域执行任务的“科学”号科考船在强烈季风中结束了该航次多道地震数据采集工作。该航次共收集19839次气枪成功释放后反馈数据,测线总长度约1000公里。
该航次“科学”号在该海域设计了3条测线,分别有两条垂直于、一条斜交于海沟方向,船以5节的速度航行,每50米放一枪,释放间隔20秒左右。
多道地震作业是指由人工震源产生传播到海底及更深处后反射回来的地震波,并对其进行接收和分析。多道地震数据为地层走向、倾向以及断层等地质构造的进一步研究提供理论依据,并可最终用于洋壳俯冲形态等海洋地质解释。
给海底“量体温”
科学”号科考船2015年2月9日在西太平洋雅浦海沟附近海域投放热流探针,以获取海底热流信息。科研人员将其比喻为给海底“量体温”。
“量体温”所使用的“体温计”是一根7.5米长、自重965千克的热流探针。从“科学”号后甲板处由钢缆放入海底后,凭借额外增加的500千克配重,这支“体温计”可以竖直插入洋壳表层,也就是亿万年来形成的海底沉积层中。
当热流探针的姿态满足条件时,探针上的22个温度传感器会被自带电源瞬间加热,并记录降温过程中每秒温度值。回收后,根据传感器获得的海底沉积物原位温度梯度和热导系数,可以推算出海底热梯度的分布情况。
海底热梯度是指来自地球内部的热量向海底表层扩散的状况。根据海底热流值结合深层地震等地球物理资料,科研人员可以探究洋壳俯冲活动的特征。按计划,“科学”号该航次将在14个站位投放热流探针,横跨雅浦海沟区,探测区水深在两千米至五千米之间。
全球地质构造最活跃的区域在板块边缘。西太平洋不仅是研究板块俯冲过程的“天然实验室”,也是对中国近海环境影响最大的海域。
中国科研人员计划在未来几年内对西太平洋进行持续研究,通过热流探测、岩石取样等多种手段了解深海岩石圈构造特征,以便加深对太平洋板块结构和海山演化的认识。