青島日?qǐng)?bào)社/觀海新聞1月26日訊 在中國(guó)科學(xué)院海洋研究所黃海、東海浮標(biāo)觀測(cè)站辦公室里，副站長(zhǎng)賈思洋，團(tuán)隊(duì)成員王春曉、王旭正圍成一圈討論著浮標(biāo)收集的數(shù)據(jù)，臉紅彤彤的。他們剛從海上回來(lái)，是沒(méi)有被“凍感冒”的少有的幾個(gè)人。
對(duì)07號(hào)浮標(biāo)進(jìn)行登標(biāo)維護(hù)。
常年海上奔波，造就了他們的“特殊體質(zhì)”。賈思洋算了“一筆賬”：目前，黃、東海浮標(biāo)觀測(cè)站共有22套浮標(biāo)在位運(yùn)行，每2個(gè)月需對(duì)在位運(yùn)行正常的浮標(biāo)進(jìn)行例行維護(hù)。因此，僅以日常維護(hù)來(lái)說(shuō)，團(tuán)隊(duì)每年三分之一的時(shí)間是在海上，與浮標(biāo)共“舞”。據(jù)了解，他們剛剛完成“最強(qiáng)寒潮”期間海上浮標(biāo)系統(tǒng)故障搶修，不久前又在東海布放了我國(guó)首套超大型三錨式浮標(biāo)綜合觀測(cè)平臺(tái)。
賈思洋對(duì)浮標(biāo)的氣象設(shè)備進(jìn)行檢修維護(hù)。
辦公室墻上，掛著十余幅團(tuán)隊(duì)出海作業(yè)的照片。榨菜、豆腐、饅頭……一張平凡的吃飯照片，成為海上最美好的共同回憶。“是船長(zhǎng)帶過(guò)去的剩飯，但卻是近年來(lái)在海上吃的最香的一次。那時(shí)海況很好，大家都沒(méi)有暈船。”談起往事，他們熱情洋溢，以苦為樂(lè)。
冒著嚴(yán)寒“跨年”，持續(xù)堅(jiān)守創(chuàng)造我國(guó)近海浮標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間序列系統(tǒng)觀測(cè)之最
2020年底，我國(guó)遭遇入冬以來(lái)最強(qiáng)寒潮。強(qiáng)冷空氣自12月27日白天開(kāi)始影響新疆北部，并自西向東、自北向南發(fā)展。
“12月31日，按計(jì)劃是開(kāi)始放假，但我們?nèi)粘Ｑ矙z路基站數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)21號(hào)浮標(biāo)搭載的伸縮裝置數(shù)據(jù)中斷。” 賈思洋說(shuō)，正常情況下，團(tuán)隊(duì)可以在元旦過(guò)后再去現(xiàn)場(chǎng)檢查，但查詢天氣情況，只有1月1日、2日海況較好，隨后又將迎來(lái)寒潮。綜合考慮之后，他們?cè)僖淮螤奚倨冢舷戮S護(hù)。
21號(hào)浮標(biāo)位于東海海域舟山群島附近，每次維護(hù)都不容易。去年12月31日晚上，賈思洋、王春曉、王旭等一行人先坐飛機(jī)趕往上海，次日一早坐2個(gè)小時(shí)的大巴到達(dá)小洋山碼頭，隨后再坐4個(gè)半小時(shí)的客船到達(dá)嵊山島。從海島抵達(dá)21號(hào)浮標(biāo)，還要再坐小漁船，最終開(kāi)始維護(hù)時(shí)，已經(jīng)是2021年1月1日下午1時(shí)左右。
站長(zhǎng)劉長(zhǎng)華對(duì)水下設(shè)備附著的海生物進(jìn)行清理工作。
“我們做了最壞的打算，以為設(shè)備被打壞甚至丟失了。”王春曉說(shuō)，寒潮期間風(fēng)浪極大，此前他們通過(guò)位于舟山海礁海域的06號(hào)浮標(biāo)，獲取到海上最大風(fēng)速28.9 m/s，最大波高7.9 m。風(fēng)急浪高之外，還伴隨著大降溫。位于舟山花鳥(niǎo)島的Q02氣象站獲取到氣溫驟降，降幅達(dá)23.2℃。
1月1日，氣溫已是零下，當(dāng)?shù)囟嗄陙?lái)第一次出現(xiàn)水管凍裂的情況。研究人員發(fā)現(xiàn)，正是這一系列因素讓海水浸入到21號(hào)浮標(biāo)絞車間內(nèi)部，導(dǎo)致絞車電機(jī)燒損。“好在設(shè)備沒(méi)有丟失，花了兩天時(shí)間重新進(jìn)行了焊接、水密處理后，浮標(biāo)又恢復(fù)到連續(xù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的工作狀態(tài)。”王旭說(shuō)。
王旭（上）對(duì)浮標(biāo)搭載的設(shè)備進(jìn)行檢修工作。
得益于有序及時(shí)的系統(tǒng)周期維護(hù)及應(yīng)急維護(hù)，中國(guó)科學(xué)院海洋研究所布放在黃、東海的浮標(biāo)觀測(cè)站，不僅多次實(shí)時(shí)記錄了寒潮或臺(tái)風(fēng)在我國(guó)黃東海的全過(guò)程觀測(cè)數(shù)據(jù)，而且創(chuàng)造了我國(guó)近海長(zhǎng)時(shí)間序列系統(tǒng)觀測(cè)之最。作為中科院近海觀測(cè)網(wǎng)的重要組成部分，10多年來(lái)，黃、東海觀測(cè)站已累計(jì)觀測(cè)數(shù)據(jù)4000余萬(wàn)條，數(shù)據(jù)總量超100GB。
“黃、東海浮標(biāo)觀測(cè)站以浮標(biāo)綜合觀測(cè)和海島自動(dòng)氣象站觀測(cè)為主，涵蓋風(fēng)速、氣壓等氣象參數(shù)，波高、流速等水文參數(shù)，以及水溫、鹽度等水質(zhì)參數(shù)。” 賈思洋說(shuō)，這些數(shù)據(jù)為區(qū)域海洋科學(xué)研究、海洋防災(zāi)減災(zāi)以及海水養(yǎng)殖等地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。例如，支撐了國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“條件非線性最優(yōu)擾動(dòng)（CNOP）方法在臺(tái)風(fēng)目標(biāo)觀測(cè)中的應(yīng)用研究”，建立了CNOP臺(tái)風(fēng)目標(biāo)觀測(cè)框架系統(tǒng)，最大限度地提高了未來(lái)某一時(shí)刻某一地區(qū)的臺(tái)風(fēng)預(yù)測(cè)技巧。
30個(gè)人奮戰(zhàn)10余個(gè)小時(shí)，布放我國(guó)首套超大型三錨式浮標(biāo)綜合觀測(cè)平臺(tái)
黃、東海浮標(biāo)觀測(cè)站于2007年開(kāi)始建設(shè)，建設(shè)初期主要是常規(guī)觀測(cè)浮標(biāo)為主。隨著對(duì)水質(zhì)等參數(shù)的需求越來(lái)越多，僅僅進(jìn)行表層的水質(zhì)觀測(cè)已經(jīng)不能滿足科學(xué)研究的要求。因此，研制出能夠?qū)ζ拭嫠w進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)的設(shè)備，逐漸提上日程。
“剖面水體實(shí)時(shí)觀測(cè)，能夠?qū)１砻媾c海底之間的部分進(jìn)行長(zhǎng)期、連續(xù)、實(shí)時(shí)觀測(cè)，根據(jù)不同情境，可以觀測(cè)到水面到水下50米甚至更深的參數(shù)。” 賈思洋介紹，由于難以解決浮標(biāo)錨系與傳感器的糾纏等問(wèn)題，我國(guó)近海一直缺少類似設(shè)備。
2015年前后，中科院海洋所開(kāi)始構(gòu)思解決此問(wèn)題，并以“土豪式”自容剖面觀測(cè)的方式進(jìn)行了一年左右的試驗(yàn)。“常規(guī)的浮標(biāo)都有一個(gè)錨系，用來(lái)固定浮標(biāo)保證定點(diǎn)觀測(cè)。為了獲取剖面水體多參數(shù)觀測(cè)數(shù)據(jù)，我們嘗試用潛水員下潛的方式在錨鏈上安裝多套設(shè)備，在東海進(jìn)行了水下三層（每10米為一層）的試驗(yàn)。” 王春曉說(shuō)，剖面觀測(cè)得以實(shí)現(xiàn)，但這種方式并不具備實(shí)時(shí)傳輸功能，每隔一段時(shí)間就要重新進(jìn)行下潛布放，成本很高，而且傳感器若停止工作或發(fā)生損害、丟失等問(wèn)題，也無(wú)法及時(shí)得知，整個(gè)試驗(yàn)期間，就發(fā)生過(guò)一次第二層設(shè)備整體丟失的情況。
冬季維護(hù)結(jié)束后擠到一塊取暖，左一為王春曉。
2016年5月，中科院海洋所進(jìn)行創(chuàng)新性觀測(cè)技術(shù)探討，劉長(zhǎng)華站長(zhǎng)與其技術(shù)團(tuán)隊(duì)根據(jù)十幾年的浮標(biāo)觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)，提出利用十米大型浮標(biāo)的安全優(yōu)勢(shì)，將浮標(biāo)直徑擴(kuò)大到十五米，并在中間預(yù)留剖面觀測(cè)井，輔以采用三點(diǎn)式進(jìn)行錨系式固定的創(chuàng)新思路，旨在實(shí)現(xiàn)剖面水體實(shí)時(shí)觀測(cè)的功能。2017年2月，獲財(cái)政部資金支持，三錨式浮標(biāo)綜合觀測(cè)平臺(tái)項(xiàng)目正式啟動(dòng)。2018年，三錨式浮標(biāo)綜合觀測(cè)平臺(tái)建成。經(jīng)15個(gè)月海試、再改造，2021年1月，正式加入到中國(guó)科學(xué)院近海海洋觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)東海海洋觀測(cè)研究站的觀測(cè)陣列。
“三錨式浮標(biāo)在海中就像一把雨傘，三錨是傘架，主要起支撐固定作用。浮標(biāo)水下傳感器就像是縮短了的傘柄，用來(lái)進(jìn)行水下參數(shù)觀測(cè)。”賈思洋說(shuō)，三錨式浮標(biāo)重量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布放難度巨大，近30人使用2條工程船耗費(fèi)10余個(gè)小時(shí)才完成。它的入列，結(jié)束了我國(guó)近海海域缺少長(zhǎng)期、定點(diǎn)、實(shí)時(shí)進(jìn)行剖面水體觀測(cè)設(shè)施的歷史。
直徑15米三錨式浮標(biāo)綜合觀測(cè)平臺(tái)入列。
三錨平臺(tái)的中心主浮標(biāo)直徑為15米，而一般的浮標(biāo)直徑在10米以下。“浮標(biāo)的工作平臺(tái)狹小，浮標(biāo)設(shè)計(jì)之初為捕捉波浪等海洋參數(shù)，更強(qiáng)調(diào)隨波性。因此，人在上面特別容易暈。”王旭是團(tuán)隊(duì)中抗暈?zāi)芰ψ顝?qiáng)的成員，但即使如此，仍招架不住長(zhǎng)時(shí)間在浮標(biāo)上工作。他常常拿一張圖片跟大家開(kāi)玩笑，“很多人想象不到，浮標(biāo)平臺(tái)上常見(jiàn)的白花花的‘油漆’，其實(shí)是鳥(niǎo)類的糞便。當(dāng)累了或者頭暈時(shí)，大家就直接躺在上面，不管那鳥(niǎo)糞是新鮮的還是干了的。”（青島日?qǐng)?bào)/觀海新聞?dòng)浾?李勛祥）
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