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海底沉积声学原位探测系统3000米海试成功
来源:海洋地质过程与环境功能实验室    2017-06-28 09:04:07

在刚刚结束的“向阳红01”科考船第四次海试航次中,青岛海洋科学与技术国家实验室(以下简称“海洋国家实验室”)海洋地质过程与环境功能实验室、国家海洋局第一海洋研究所自主研制的深海可视化液压贯入式海底沉积声学原位测量系统Hydraulic-driven In-situ Sediment Acoustic Measurement System (以下简称“HISAMS”)成功实现了3000米海试,在南海北部水深分别为1880米、3018米、3021米和3036米的四个站位获取了海底沉积物的声学特性数据,并取得高清海底视频影像等辅助资料。这是我国首次开展深水区的海底声学特性参数测量,相关技术与设备将为我国的海洋声学调查、研究及应用提供重要的支撑与保障。


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海试站位位置


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原位设备下水照片


海底沉积物的声学特性(包括声速、声衰减系数等)是影响海洋声场与声传播的重要因素。海底沉积声学测量,不仅对于海洋声学研究有重要意义,而且在海底环境监测、海底资源调查和海洋权益保护等领域有重要的应用价值。国际上自20世纪50年代开始发展沉积声学原位测量技术。我国则是在21世纪初开始致力于相关技术的研究,HISAMS是我国该研究领域的最新成果,也是目前国际上为数不多的可在深海使用的沉积声学原位测量设备。

海洋国家实验室副主任、泰山学者攀登计划专家、海洋地质过程与环境功能实验室刘保华研究员领导的海底声学研究团队,自2007年以来一直致力于沉积声学原位探测技术的研究,整合了国家海洋局第一海洋研究所、国家深海基地管理中心、山东拓普液压气动有限公司、山东省科学院海洋仪器仪表研究所和同济大学等单位的相关技术力量,早在2009年就研制出了国内第一套浅水型自容式HISAMS,并成功实现了在南黄海的规模化应用,获得100余个站位的原位观测数据。本次海试的深海可视化型HISAMS是该团队将沉积声学原位探测技术逐步向深海推进的阶段性新成果。系统依靠液压贯入平台将声学传感器贯入海底沉积物中,根据传感器激发与采集的声波信号,来计算沉积物声学特性。系统装配深水高清摄像机、深水照明灯、高度计、压力传感器、姿态传感器和触底传感器等功能组件,通过船载万米光电复合缆或者万米同轴缆实时监测水下设备的工作状态,并进行测量过程控制和数据传输。该系统目前能够适应3000米以浅的各种沉积物类型,可广泛应用于近海和深海海底声场环境调查。


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