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全球A rgo实时海洋观测网建设及应用进展

朱伯康1,许建平1,2

(11国家海洋局第二海洋研究所,浙江杭州 310012;

21卫星海洋环境动力学国家重点实验室,浙江杭州 310012)

摘 要:为了使各国政府、部门管理人员和科技工作者了解国际A rgo计划的实施进展,以及帮助广大民众认识实施A rgo计划的重要性和已经取得的初步成果,国际A rgo信息中心、国际A rgo科学组和国际A rgo资料管理组联合编写了一本科普宣传册,题为“A rgo,一个观测实时海洋的剖面浮标网”,经翻译、整理成文,以帮助国内读者深入了解和认识这一新世纪的重大国际观测计划。

文章从陈述开展海洋观测的重要性和实施A rgo计划的必要性着手,系统介绍了全球A rgo实时海洋观测网建设的现状和A rgo资料应用研究所取得的初步成果,以及A rgo计划的发展前景等。

关键词:国际A rgo计划;实时海洋观测网;剖面浮标

中图分类号:P71512 文献标识码:B 文章编号:100322029(2007)0120069208

引言

A rgo海洋观测网建设是一项国际合作计划。它采用一种沉浮式的自动观测浮标收集无冰冻海洋剖面的温度、盐度和海流等要素资料。A rgo浮标与JA SON卫星高度计协同配合,可以对全球海洋进行大面积观测。

A rgo计划会很快实现它的设计目标,即由3000个浮标组成的观测网在24h内可向研究人员和从事海洋、气象预报的相关业务中心快速提供海洋观测资料。世界上已经有23个国家参与国际A rgo计划,并有很多国家参与了浮标布放等工作。A rgo计划的实施,使得人们从海洋内部获取信息的手段产生了突破性进展。

1 人类为何要开展海洋观测

人们越来越关注全球的变化及其对区域性的影响。全球海平面以每年3mm速率加速上升,北极的冰层覆盖面也在开始收缩,高纬度地区的气温呈现急剧升高的趋势。极端天气事件导致了大量人员伤亡和巨大财产损失。就全球而言,自从1860年有仪器记录以来的10个最暖年中,其中有8个出现在最近10a中。通过对地球的辐射平衡和海洋

收稿日期:2006208215

基金项目:国际科技合作重点项目计划(2002CB714001)资助项目作者简介:朱伯康(1954-),男,浙江长兴人,工程师,主要从事物理海洋学调查和技术信息工作。的热贮量观测表明,过去10a,全球因表面温度升高使热能增加了约1W m2(瓦 平方米)。

这些影响是气候长期变化和自然界异常现象共同造成的。这一方面对延长农作物生长季节,打开北极海域的航运通道等是有利的;而在另一方面则会引发沿海地区的洪水,产生严重干旱,以及频发极端恶劣的高温(热浪)天气事件和严重的热带气旋。

人类认识(当然最终是为了预测)海洋和大气的变化,对于指导一些国际性的活动、优化政府的决策、以及调整工业布局策略等,都是十分必要的。为了准确预测气候,人们首先需要知道自然演变和长期变化的相对重要性。这只有通过大气和整个地球系统(包括社会-经济因素在内)的预测模式来实现。

由于缺乏对大气、海洋和陆地持续不断的观测,阻碍了气候研究模式的发展和可靠性的提高。近期的分析研究表明,大西洋中向北输送热量和影响西欧气候的海流,在过去的10a中已经减弱了30%。这项研究结果是根据过去40a 中所进行的5次大规模调查所得出的。这种变化可能是导致大西洋环流格局产生巨大变化的一种趋势(图1),或者说这种变化仅仅是自然的异常现象,将来会恢复,这项研究结果也又可能是受观测资料的限制而得出的错误结论。

正是由于缺乏对影响全球气候关键因素的观测,才促使各国政府在2003年构建“全球地球观测系统(GEO SS)”。欧洲则提出了建设“全球环境和安全监测系统(G M ES)”。GEO SS和G M ES的目标,旨在为预测影响天气、气候、水、能源、人类健康,以及灾害等的全球变化问题,提供必要的观测资料。GEO SS又分气候和海洋两个部分,即“全球气

第26卷 第1期2007年1月

海 洋 技 术

O CEAN T ECHNOLO GY

V o l126,N o11

M arch,2007

候观测系统(GCO S )”和“全球海洋观测系统(GOO S )”。

早在1999年,即GEO SS 构建之前,科学家们就提出了一个收集海洋内部资料的观测计划,即A rgo 计划(图

2)。

2 为何实施A rgo 计划

在A rgo 计划以前,人类对于海洋内部的认识和了解,主要来自科学调查船的观测和由商船投放的抛弃式温深计

(XBT )的探测。这样的观测是相当稀少的,夏季会比冬季

多一些,特别是对全球气候影响巨大、且遥远的南大洋,其观测资料则更少。而所有这些观测的持续时间都很短,以致于无法用来监测海洋的变化。因此,人类对海洋气候的观测和了解是极其有限的

图1

 大西洋环流对全球气候起着关键作用

(截止2006年8月,颜色代表不同国家布放的浮标)

图2 全球海洋已有的2531个A rgo 浮标分布

特别一提的是,布设在太平洋海域的热带大气—海洋(TAO T riton )锚碇浮标观测网(图3),可以快速获得其现场的观测资料。该观测网于1994年建成。根据TAO T riton 观测数据开发的模式,有能力提前一年预报厄尔尼诺事件的发生。这些预报还可以用来预测给美洲和澳大利亚可能带来的经济利益,并显示出对海洋持续、系统观测的实用价值。

20世纪90年代的另一个重要进展是,研究人员发起了

全球海洋环流试验(

W OCE ),这是迄今为止海洋观测史上规模最大的一次。W OCE 的目的,就是要收集史无前例的观测数据集,以便改进用于全球气候研究的海洋模式。这些

图3 热带大气海洋观测网(TAO )

资料来自新一代的、能连续监测海洋表面形状和粗糙度的

07 海 洋 技 术 第26卷

雷达卫星系统,从而使人类第一次能直观揭示表层海流的强度和方向,以及由海洋热储藏引起的海洋热膨胀效应和风作用下的海洋形状(图4)等。

W OCE 计划的目的是要了解全球海洋温度和盐度的分

布、变化。该计划前后共持续了8a 时间,采用在调查船上布放观测仪器的方式获得了20000个测站的观测数据(图

5,图6)。该项试验共计花费了25船年,费用高达2.2亿

美元,但依然未能覆盖全球海洋。

为了观测海面以下的海流,W OCE 计划还使用了以电池为动力源的中性浮标(图7)。该浮标能够每隔数周时间在中层和海面停留,并由卫星定位。这些自动拉格朗日环流探测浮标(ALA CE )

可以描绘出覆盖整个海盆的海流场。

(

由Jason 21卫星观测并经GRA CE 重力卫星校正后的资料绘制)

图4 全球海洋动力高度(c m )分布

图5 1990-1998年期间,由W OCE 计划开展的温、盐度剖面观测站位分布

(注意:仍留有大量空白区域尚无观测资料)

图6 2004年30000个XBT 仪温度剖面观测站位分布

3 “A rgo ”的由来

1955年,英国的John Sw allow 博士(1923-1994年)

发明了中性浮标(图8),并完成了首次对深海海流的观测。

A rgo 浮标就是在此基础上发展而来的。

自从ALA CE 浮标在W OCE 计划中显示出能够测量次表层海流的潜力后,经过改进后的浮标,则可在每次浮到海面时测量剖面温度和盐度。早先调查船需要较长时间完成的观测工作,现在利用这些剖面浮标就能轻而易举地完

17 第1期 朱伯康等:全球A rgo 实时海洋观测网建设及应用进展

图7 W OCE 计划中应用的ALA CE

浮标

图8 John Sw allow 博士在设计浮标原型

成。

根据W OCE 计划所取得的经验,科学家们在1998年提出了一个新的计划,即在全球海洋无冰冻海域建设一个每隔3个经纬度分布的剖面浮标观测网,并与新一代Jason

海洋卫星高度计一起,首次实现对全球海洋状况(温度、盐度、海流、风)进行系统监测,从而可以使人类有能力预测和处理由于气候异常和变化所带来的各种严重问题。

该浮标计划称为A rgo ,是以希腊神话中Jason 船长出海寻找金羊毛的那艘神船命名的。把卫星和浮标观测资料结合起来,解释“海洋状态”,需要利用资料同化处理技术。

这种早先用于天气预报中的分析技术,在W OCE 计划期间已经被移植到海洋学研究中。同化技术是将观测资料与复杂的计算机模式结合起来,使得计算结果能与主导海洋动力学的基本物理定理相一致。

A rgo 计划是一个全新的理念,需要海洋科学家的通力

合作,监测全球海洋服务于全人类。A rgo 浮标观测网建设更需要各国共同参与,共享资料,这些观测资料可以在24

h 内送达全世界任何一个地方的任何一位用户手中。

为了提供A rgo 浮标观测网建设的动态变化信息,联合国科教文组织(UN ESCO )政府间海洋委员会(I OC )建立了一个A rgo 信息中心,以提供有关浮标的布放和位置等信息。

A rgo 浮标(图9)的设计寿命为4a ,这就意味着每年

需要布放800个浮标,才能维持全球海洋中有3000个浮标在正常运行的目标。

第一个A rgo 浮标于1999年底布放。

图9 A rgo 浮标结构原理和在海洋中的工作状态图

A rgo 浮标可以在很小的科学调查船上布放(图10),也可以在巨大的远洋运输船上布放(图11),还可以用飞机布放(图12)。

4 A rgo 实时海洋观测网建设进展

(1)哪些国家参与了国际A rgo 计划

目前,不断有新的国家加入到A rgo 计划中。A rgo 计划从2000年初发起时仅有10个国家参与,发展到现在则至少有27个国家和地区(阿根廷,澳大利亚、巴西、加拿大、智利、中国、哥斯达黎加、丹麦、法国、德国、冰岛、印度、印度尼西亚、爱尔兰、日本、韩国、毛里求斯、墨西哥、莫桑比克、荷兰、新西兰、挪威、俄罗斯、南非、西班牙、英国、美国,以及欧盟和一些太平洋岛国)参与了浮标布放、

27 海 洋 技 术 第26卷

(这是新西兰的Kaharoa 号调查船,其船长仅28m ,

却是全球布放A rgo 浮标最多的船只)

图10

 在大洋中布放浮标的小型调查船

图11 大型远洋商船在航行途中布放A rgo 剖面浮标生产或者协助布放浮标等工作。

(2)目前有多少浮标正在海上工作以及能提供多少资

截止2006年2月中旬,在全球海洋超过2000m 水深的无冰冻海域,已有2355个浮标在正常工作。这表明,A rgo 浮标观测网建设已经完成总目标(3000个)的80%。

A rgo 浮标观测资料的剖面数量呈现稳步上升趋势(图13)。自从2002年中期开始,A rgo 已经成为人们获取海洋

剖面资料中最大的、也是唯一的来源。除了观测资料多以外,A rgo 浮标的观测深度(2000m )远超过XBT 的观测深度(750m ),其观测的温度精度则更高。同时,A rgo 浮标还可以观测盐度和海流。在南大洋,现在由A rgo 浮标观测获得的温度 盐度剖面数据量,是A rgo 计划实施之前的近50倍。

(3)A rgo 浮标的观测深度

A rgo 计划推荐所有的浮标在1000m 的深度上漂移(为了得到一个均匀的速度场),其剖面则观测在2000m

深度上,以获得重要的变异信息。为了节省能量,并不要求所有的浮标都要每隔10a 完成一次深层观测。目前,A rgo 浮标观测网中大约有66%的剖面只能达到1500m 深处,约有44%的剖面可以达到2000m 。

(4)用户获得A rgo

资料的时间和途径

图12 飞机投放A rgo 浮标

A rgo 计划建立了一个有效的、由众多国家资料中心组

成的数据管理网,可以提供准实时资料(90%的观测资料可以在24h 内提供,而全部观测资料则可在48h 内提供),而延时模式资料则由全球两个资料中心提供,一个设在法国的Co ri o lis ,另一个在美国GODA E 。全球的业务气象中心和气候中心也可以通过国际气象组织(WM O )的全球通讯

系统(GT S )获取实时A rgo 资料。

(5)A rgo 资料的精确度

A rgo 浮标观测的温度资料精度可以达到±01005℃,

深度精度达±5m 。对于盐度资料的精度,分两种情况。实时盐度数据有时会受到传感器漂移的影响,但就大部分浮标而言,这种漂移值是很小的,未经校正的盐度精度约为±

0101。而后,盐度资料要通过专家检验校正,方法是把老的

浮标资料或船测资料与新投放的浮标观测资料进行比较,这种方法称为延迟模式校正。经过该模式校正的盐度资料,其误差会得到明显减小,在很大程度上这些资料的精度已完全可以检测到海洋中的微妙变化。

(6)A rgo 实时海洋观测网何时建成

A rgo 实时海洋观测网预计到2006年底会接近3000

个浮标,且在今后较长一段时间内会维持这一数量,前提是要各个参与国家每年能投放约800个新的浮标。当然,随着新的观测仪器的问世、研究模式的改进、以及对海洋变化更多的了解,A rgo 实时海洋观测网的技术和结构布局将会进

一步改进。

(7)国际A rgo 计划如何运作管理

A rgo 计划由各个参与国家的科学家组成的国际科学

小组和资料管理小组共同管理。并由一名A rgo 技术协调员监测整个观测网的状态,以及根据相关国际条例对每个布放的浮标作登记注册。A rgo 计划还设有一个秘书长职位。每个国家各自筹集经费,并根据本国意愿与有关国家磋商后,选择浮标的投放海域。

5 A rgo 资料应用

A rgo 实时海洋观测网建设由两个需要更多、更好的海

洋观测资料支持的国际计划发起,一个为了解年际到年代

际的气候变化及预测(CL I VA R )所设的世界气候研究计划

3

7 第1期 朱伯康等:全球A rgo 实时海洋观测网建设及应用进展

(W CR P );另一个是试图演示和证明实时海洋业务预测价

值的全球海洋资料同化试验计划(GODA E )。A rgo 资料和卫星高度计资料同化到海洋环流模式中,可以对海洋的特性作详尽的全球性分析和预测。A rgo 资料已经在海洋业务中心和气候业务中心的许多领域里(如气候和季节性预报、天气预报、海洋安全、远洋运输、渔业管理和远洋工业,以及国防等)得到广泛的应用。

511 业务化应用

在澳大利亚、法国、日本、英国和美国等国家的业务中心,都在用A rgo 数据流开展例行的全球和区域性次表层海洋特性分析。这些分析产品发布在世界天气检测网(W o rld

W eatherW atch )上,并给出海洋盐度 温度明显异常以及海洋环流变化的早期预警。

在阿拉斯加海湾和日本海域,A rgo 资料被用来监测影响渔类资源和生物生产力的海洋环境状况。

英国国家气象局每年夏季根据大西洋次表层水温的变化,发布次年冬季的海洋状况预报。A rgo 资料的应用使得这种预报的可靠性大为提高。

一些研究机构正在利用A rgo 资料,试图提高厄尔尼诺

(EL N ino )和拉尼娜(L a N ina )事件发生的预报精度并提

前发出预报。

512 研究应用

海洋学家和大气科学家从来没有象今天这样能获得如此丰富的海洋次表层资料(图14)。全球A rgo 资料应用研究论文在快速增加,而且应用研究的范围也在不断拓展:

(1)在副热带太平洋,A rgo 资料显示该海域的大洋环

流比20世纪90年代增强了20%,这在很大程度上可能是由于深层海水密度结构的变化所引起的。A rgo 资料还可以进一步监测全球海洋类似的变化

图13

 每月的实时剖面变化曲线

(该浮标于2001年10月布放在美国D utch 港附近海域,后经过Kam chatka 海峡进入白令海海域)

图14 4900072号浮标沿北太平洋海域漂移沿线的温度断面分布

(2)在南印度洋,A rgo 资料用来监测海洋次表层的温

度和盐度变化,这有助于确定这种变化是自然变异的一部

47 海 洋 技 术 第26卷

分,或者还是象人类活动引起气候变化研究模式所指出的那样,这种变化是一种长期的变化。

(3)在西大西洋,首次对冬季形成的水团特性和环流变

化进行了逐年分析。这种变化是用来分析海洋-大气相互作用的重要敏感指标。

(4)在北大西洋,人们已经开始计算该海域在过去5a

中的温度是升高还是降低了?这种计算方法现在可以用到全球海洋。

(5)通过印度尼西亚群岛的贯穿流,它与全球淡水循环

有着及其重要的关联。现在人们已经可以监测它的逐年变化对中印度洋盐度的影响(图15)

图15 印度尼西亚外海流和海表温度分布

(6)人们首次有能力监测亚洲季风对阿拉伯海的温度

和盐度的影响。

(7)A rgo 资料已揭示出在全球海洋表面风生惯性流的统计特性。

人们首次能监测到发生在全球大洋任何地点的季节性循环和缓慢变化。A rgo 实时观测网实际上已经成为海洋气候变化预警预报系统的重要组成部分。

澳大利亚海洋预报系统(BLU E link )对1997年9月27日印度尼西亚外海海域的环流和海面温度资料的分析表明,强流与印度尼西亚贯穿流有关。这里集结了许多A rgo 浮标,利用其提供的温度 盐度资料与卫星高度计和其他现场观测资料,同化进一个海洋模式中,得到了与实际观测相当吻合的模拟结果。

6 展望

611 面临的挑战

尽管全球海洋经纬以3°×3°分布的A rgo 实时观测系统即将建成,但它毕竟还是一个“年轻”的计划。目前所面临的主要挑战是:需要在较长的一段时期内提供稳定的资金保障,才能使得该观测系统的能力得以充分发挥,对它的设计得到最优化布局(如哪些海域的浮标数量要增加、浮标的观测深度需多少,以及浮标的探测周期多长等?)。

目前很多国家已经从原来短期的、以研究为主的资助,

转向持续的资助机制。除了提供布放浮标的经费外,还在资助A rgo 计划的其他机构,开展资料接收、处理和分发,以及资料应用研究等。

在过去的5a 中,A rgo 计划的关键技术处于稳定状态,浮标的寿命有了很大的提高,影响浮标过早失效的问题经诊断分析后得到了满意的解决

图16 新的通讯系统已完成试验,可进行双通道更大量的信息传送。此浮标上配置有铱通讯系统和GPS 定位导航系统

612 增加传感器

由A rgo 浮标组成的全球海洋观测平台,还可以开展其他方面的观测。现已有以下几方面的试验应用:

(1)目前,有60个A rgo 浮标装配2种类型的传感器,

可用来测量溶解氧,并已获得了长达一年的观测资料。可以相信,通过A rgo 浮标测量世界大洋中氧的分布,可以帮助人们估算全球海洋二氧化碳的摄入量。

(2)A rgo 浮标还是开展声学观测的理想平台,配置有

声学观测和雨量计的A rgo 浮标,已经在孟加拉湾进行了试验。

(3)许多重要的气候过程都发生在冰冻的海洋区域。标

准的A rgo 浮标在冰层下是无法开展工作的。目前,在南极海域已尝试应用一种声学跟踪浮标,可以在冬季把温、盐度剖面资料储存起来,到春季再将这些观测资料发送出去。

(4)快速剖面浮标是一种理想的监测热带气旋作用下

的热量、水量以及动量传输的手段。可以帮助人们认识气旋

的生成、以及水量和能量平衡,并可以改进预测预报的准确性。

(5)A rgo 浮标无法在陡峭的大陆坡海域工作,也不能

精确探测大洋中狭窄而流速快的西部边界流。于是,水下自动滑翔探测仪就应运而生,能弥补A rgo 浮标开展的从大洋

到边界流,再到大陆架海域的观测工作。A rgo 资料处理系统同样也可以处理水下滑翔探测仪资料。

(6)利用配置了荧光仪和光学浮游生物计的A rgo 浮标,可以进行海洋生态监测。

A rgo 计划的首要目标是建成基本的温、盐度剖面观测

57 第1期 朱伯康等:全球A rgo 实时海洋观测网建设及应用进展

网。配置新传感器的浮标(这要投入另外的经费)可以配置到目前的观测网中,其资料也可以通过A rgo系统处理。但问题是,增加新的传感器而引起的浮标可靠性降低,以及增加浮标能源消耗,从而导致浮标寿命缩短。

A rgo实时海洋观测网目前由于受到A R GO S卫星通讯系统的限制,传送每条剖面的数据量仅限于100组。为确保可靠的数据发送,每个浮标又必须停留在海面数小时。而新的通讯技术配合GPS,可以解决发送容量问题(图16)。

7 结束语

全球A rgo实时海洋观测网建设从1998年启动以来,朝着预期目标取得了令世人瞩目的成就。当前,A rgo实时海洋观测网已经成为全球主要的海洋现场观测系统,其观测资料已经广泛用于科学研究和业务化应用之中,这在历史上是前所未有的。A rgo资料为人们探讨诸如海洋在地球气候系统中的作用等一些重大科学问题,开辟了一种新的途径。

在今后10a中,A rgo实时海洋观测系统需要持续的支持,才能使其结构得以充分完善、功能得以充分体现、作用得以充分发挥,最终实现它作为全球海洋观测系统的全部价值。

本文经国家海洋技术中心余立中研究员校阅,在此表示感谢。

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T he Global A rgo System Con structi on and its A pp licati on

ZHU Bo2kang1,XU J ian2p ing1,2

(1.S econd Institu te of O ceanog rap hy,S ta te O cean ic A dm in istra tion,H ang z hou,310012,Ch ina;

2.S ta te K ey L abora tory of S a tellite O cean E nv ironm en t Dy nam ics,H ang z hou310012)

Abstract:Fo r governm en tal agencies,adm in istrative personnel,scien tists and the pub lic to fu rther understand the globalA r2 go ob serving system con structi on and its app licati on resu lts,w e in troduce the A rgo con structing p roceedings,the A rgo data app licati on statu s,and its b righ t fu tu re,acco rding to the B rochu re nam ed:A rgo,an A rray of P rofiling F loats O b serving the O cean in R eal2ti m e.

Key words:Global A rgo P rogram;R eal2ti m e O cean O b serving P rofiling F loats

67 海 洋 技 术 第26卷

中国海洋安全形势与海洋安全战略讲课教案

中国海洋安全形势与海洋安全战略

中国海洋安全形势与海洋安全战略 燕山国贸1102 学号 201117100075 姓名徐斐然 中国领土争端问题是外交方面一个重要问题,中国是一个陆地和海洋大国,周边环境复杂,中国与邻国的陆地和海上领土争端,大多是历史遗留问题,有的已经解决,有的仍悬而未决。但中国将继续致力于通过友好谈判,和平解决同中国的领土、领海和海洋权益争端,积极参与各种形势的地区安全对话和合作,努力维护有利于亚洲和平与发展的地区环境,中国,还有如何解决岛屿主权归属争端和海洋划界问题,维护我国领土主权完整和海洋权益,是目前我国面临的一项十分紧迫的现实问题。 今年以来,我国周边安全形势呈现复杂多变的局面,特别是海洋安全形势更是扑朔迷离,以美国为首的各种军事演习在我国周边海域呈现出“扎堆”现象,使我国周边海域安全形势更加复杂。在东海,归我国管辖的海域面积有56万平方公里,日本与我重叠的海域面积约21万平方公里,钓鱼岛之争对于中日海域的划界关系重大。海域被分割,岛礁被侵占,资源被掠夺,渔民被扣留,中国版图上划得海上传统疆界“九段线”早已名存实亡。几乎全部海洋邻国均不同程度地对我国海洋国土和权益提出无理要求,涉及120多万平方公里的海域。尤其在2009年的一开始,我国周边形势似乎进入一个“多事之春”,中国领海再次面临严峻的挑战。在那些不存在争议的海洋收益中,如何保证安全甚至主权完整始终是中国挥之不去的难题 中日关系逐年好转,2008年5月,胡锦涛主席又对日本进行了友好访问,并与日方达成“战略互惠”关系是中日关系的战略选择和共同努力方向的共识。中日东海争端却未因两国关系的改善而有丝毫缓解。近年来,中日两国在东海

海洋信息调研报告

调研报告:1 海洋信息的昨天,今天和明天 目录 1.获取海洋信息的意义 (2) 2.历史上世界对于海洋信息的获取 (2) 2.1对海岸线的了解 (2) 2.2对于海洋的战略信息的了解 (3) 3.当今的海洋信息 (3) 3.1当今海洋信息的获取 (3) 3.1.1海底观测网络 (3) 3.1.2海洋信息获取装备 (4) 3.2海洋信息的处理 (4) 3.2.1海洋信息的处理的技术 (4) 3.2.2我国对于海洋信息的处理 (5) 4.我国海洋信息获取所面对的困难与可能的解决方案 (6) 参考文献 (7)

1.获取海洋信息的意义 在19世纪时,美国军事理论家马汉建立了海权论,他指出海洋关系到国家的全和发展,强国地位的更替,实际上是海权的易手,且进一步指出欲发展海洋必须发展强大的海军以控制海洋,基于强大的军事力量的保护才能对利用海洋发展商业贸易以及海洋资源利用等一系列经济行为,以使国家强大。无论是军事行动还是经济行为,脱离了对海域的了解,对海洋水文信息,海底地质构造的了解,都是难以开展的,只有当我们对海洋的各项信息有足够的了解时,我们才能开展一系列的活动,否则就如同失去双眼与他人交战,或者如盲人摸象般在海洋中搜取资源,都没有获得成功的可能。由此可见,对于海洋信息的获取,是一个国家拥有制海权的基础,更进一步而言是一个国家强大的必要条件,获取海洋信息的重要性由此可见一斑。 2.历史上世界对于海洋信息的获取 2.1对海岸线的了解 人类第一次真正意义上的获取海洋信息,大概要数对海岸线的了解。我国早在15世纪明朝之时,便组织过由郑和率领的舰队七次出海远行的行动,绘制了当时世界上最早的海图集,最远抵达了非洲东部,极大地扩充了当时明朝对海岸线信息的了解。而海岸线信息的影响在欧洲的航海大发现中有着更深的体现。 16世纪时葡萄牙迫于西班牙在陆地上的贸易封锁,在亨利王子的带领下,葡萄牙开始掀起了轰轰烈烈的大航海运动,通过海上的航行他们了解了葡萄牙周围的海岸地貌,从而绘制出了葡萄牙与印度一带以及葡萄牙与非洲之间的海上航线,从海上打开了市场。通过从东方交易而回的香料、象牙和黄金以及从非洲交易而回的黑奴等资源,葡萄牙的经济迅速崛起发展成一代世界强国。而麦哲伦舰队的环球航行所带来的世界海洋地理消息同样使得西班牙在海洋活动中收益良多成为一代海上霸主。继葡萄牙与西班牙之后出现的海上霸主乃是仅仅身处于弹丸之地的荷兰,但是陆地面积的狭小并没有成为荷兰成为世界强国的阻碍,因为他们拥有着强大的海洋力量。在一开始荷兰仅是因为其海上运货能力高超,以“海上马车夫”而闻名,真正使得荷兰走向海洋强国乃至世界霸主的转折点是在荷兰绕过好望角发现了马六甲海峡之后。通过控制这一海峡并成立东印度公司运转东方的商业,荷兰积累了大量的经济资本,最终成为了一代霸主。 在其之后的“日不落帝国”英国更是凭借着对全球海域的了解而成为了一代海上霸主。对海岸线信息的了解是人类对于海洋信息最初步的获取,可即便只是最基础的对海岸线的信息的了解,也会对人类的历史产生如此重大的影响,海洋信息的重要性从中得到了充分的体现。

全球Argo实时海洋观测网建设及应用进展-中国Argo实时资料中心

全球A rgo实时海洋观测网建设及应用进展 朱伯康1,许建平1,2 (11国家海洋局第二海洋研究所,浙江杭州 310012; 21卫星海洋环境动力学国家重点实验室,浙江杭州 310012) 摘 要:为了使各国政府、部门管理人员和科技工作者了解国际A rgo计划的实施进展,以及帮助广大民众认识实施A rgo计划的重要性和已经取得的初步成果,国际A rgo信息中心、国际A rgo科学组和国际A rgo资料管理组联合编写了一本科普宣传册,题为“A rgo,一个观测实时海洋的剖面浮标网”,经翻译、整理成文,以帮助国内读者深入了解和认识这一新世纪的重大国际观测计划。 文章从陈述开展海洋观测的重要性和实施A rgo计划的必要性着手,系统介绍了全球A rgo实时海洋观测网建设的现状和A rgo资料应用研究所取得的初步成果,以及A rgo计划的发展前景等。 关键词:国际A rgo计划;实时海洋观测网;剖面浮标 中图分类号:P71512 文献标识码:B 文章编号:100322029(2007)0120069208 引言 A rgo海洋观测网建设是一项国际合作计划。它采用一种沉浮式的自动观测浮标收集无冰冻海洋剖面的温度、盐度和海流等要素资料。A rgo浮标与JA SON卫星高度计协同配合,可以对全球海洋进行大面积观测。 A rgo计划会很快实现它的设计目标,即由3000个浮标组成的观测网在24h内可向研究人员和从事海洋、气象预报的相关业务中心快速提供海洋观测资料。世界上已经有23个国家参与国际A rgo计划,并有很多国家参与了浮标布放等工作。A rgo计划的实施,使得人们从海洋内部获取信息的手段产生了突破性进展。 1 人类为何要开展海洋观测 人们越来越关注全球的变化及其对区域性的影响。全球海平面以每年3mm速率加速上升,北极的冰层覆盖面也在开始收缩,高纬度地区的气温呈现急剧升高的趋势。极端天气事件导致了大量人员伤亡和巨大财产损失。就全球而言,自从1860年有仪器记录以来的10个最暖年中,其中有8个出现在最近10a中。通过对地球的辐射平衡和海洋 收稿日期:2006208215 基金项目:国际科技合作重点项目计划(2002CB714001)资助项目作者简介:朱伯康(1954-),男,浙江长兴人,工程师,主要从事物理海洋学调查和技术信息工作。的热贮量观测表明,过去10a,全球因表面温度升高使热能增加了约1W m2(瓦 平方米)。 这些影响是气候长期变化和自然界异常现象共同造成的。这一方面对延长农作物生长季节,打开北极海域的航运通道等是有利的;而在另一方面则会引发沿海地区的洪水,产生严重干旱,以及频发极端恶劣的高温(热浪)天气事件和严重的热带气旋。 人类认识(当然最终是为了预测)海洋和大气的变化,对于指导一些国际性的活动、优化政府的决策、以及调整工业布局策略等,都是十分必要的。为了准确预测气候,人们首先需要知道自然演变和长期变化的相对重要性。这只有通过大气和整个地球系统(包括社会-经济因素在内)的预测模式来实现。 由于缺乏对大气、海洋和陆地持续不断的观测,阻碍了气候研究模式的发展和可靠性的提高。近期的分析研究表明,大西洋中向北输送热量和影响西欧气候的海流,在过去的10a中已经减弱了30%。这项研究结果是根据过去40a 中所进行的5次大规模调查所得出的。这种变化可能是导致大西洋环流格局产生巨大变化的一种趋势(图1),或者说这种变化仅仅是自然的异常现象,将来会恢复,这项研究结果也又可能是受观测资料的限制而得出的错误结论。 正是由于缺乏对影响全球气候关键因素的观测,才促使各国政府在2003年构建“全球地球观测系统(GEO SS)”。欧洲则提出了建设“全球环境和安全监测系统(G M ES)”。GEO SS和G M ES的目标,旨在为预测影响天气、气候、水、能源、人类健康,以及灾害等的全球变化问题,提供必要的观测资料。GEO SS又分气候和海洋两个部分,即“全球气 第26卷 第1期2007年1月 海 洋 技 术 O CEAN T ECHNOLO GY V o l126,N o11 M arch,2007

浅论中国海洋战略

浅论中国海洋战略 摘要:海洋曾经是人类的禁区,如今越来越成为人类的希望,也越来越成为世界各国争夺的目标。当今世界强国无一例外都是海洋大国,海洋发展战略在国家整体发展战略的地位也越来越突出。面对海洋强则国家强的当今世界,中国的海上安全环境越来越能引起国人的注意和担心。 关键词:海洋安全海洋意识综合国力军事准备 前言 自从中国建国以来,美日,美韩,在我国东海举行了各种军演,这些形形色色的军演表面上是相互独立的,而实质上这些由美国主导的军演都是针对中国,是美国遏制中国发展战略的产物。也必将进一步加剧中国三大海域的紧张局势。如钓鱼岛时间的不断升级。东海问题和钓鱼钓问题已成为影响中日关系健康发展的重要因素,并时刻考验中日领导人的智慧也在考验着中国人民的忍耐力。 相对于东海主要由中日两国的矛盾,南海问题牵涉到六国七方,更是是错综复杂。最近几年美国出于遏制中国战略的需要加快了重返东南亚的步伐,越来越积极的插手南海争端。而南海周边国家为了对抗日益强大的中国有意使南海问题国际化。这些因素都使的南海问题变得日益复杂,也使得南海局势变得日趋紧张。 不管是美国航母进黄海,还是中日争端加剧,还是南海局势进一步恶化,都无一例外的影响了我国的海洋安全。也引起了中国人民对中国海洋安全的担心和思考。无论从国际法还是从历史方面看,钓鱼岛、南海诸岛属于中国是毫无疑问的。那么从东北亚的日韩到东南亚的菲律宾、越南等国为什么要冒着侵犯中国主权和中国对抗的风险去侵占那些主权本属于中国的小岛呢?以下我从我国的海洋意识、综合国力、外交政策和外国因素四个方面进行分析。 一、薄弱的海洋意识 中国历来是路上大国,重大陆轻海洋是我国历朝历代的习惯,中华民族由于长期闭关自守,加上自给自足的小农经济,看不到海洋对国家发展的重要性,不注意提高整个民族的海洋意识,使得中华民族的海洋意识长期薄弱。而薄弱的海洋意识又导致我国长期轻视对海洋战略的研究,忽视海军的建设,使得国家的海防相当薄弱,海上力量投送能力也相当低。 二、综合国力不强 中国自古都是一个爱好和平的国家,历来主张不战而屈人之兵。但从鸦片战争到新中国成立,我国经历了一百多年的民族独立战争,几乎消耗了中华民族所有的财富。而新中国成立后在国家建设上的失误又是我国失去20年的发展机会。而同时期的欧亚各国正处在经济高速发展、国力迅速增强时期。这就使得我国在与周边国家的国家实力对比中处于下风,而薄弱的国力又不能支持昂贵的海军建设,这就进一步降低我国威慑周边国家保护我国海域的能力。 三、外交政策不当 长期以来,中国都主张通过和平谈判来解决国家间的争端,面对海上的各种争端,我国提出“主权在我,搁置争议,共同开发”的方针。这是一个非常有战略眼光的政策,特别是在我国国力较弱时显得尤为重要。但是事物都是发展变化的,当客观条件发生变化时,我们的政策也应作相应的调整。当南海各国无视中国利益,无视《南海各方行为宣言》对南海油气资源做出实际开发,并有意使南海问题国际化的情况下,我国还坚持这样的方针只能使南海问题更复杂,也使得以后解决南海问题的成本更大。 四、外国因素 自从新中国成立以来,以美国为首的西方国家都奉行遏制中国的政策,阻碍中国现代化建设,甚至西化、分化中国的目地。而与中国有争议的国家也有意引进西方国家的势力以抗衡中国。这就使得中国海上安全形势日益恶化。 而面对严峻的海上安全形势和各种恶化我国海上安全环境的各种复杂因素,我认为我国应从长远的、全局的战略层面上提出系统的解决办法来突破我国面临的海上困境。 一.提高海洋意识,制定科学的海洋战略。 面对当前严峻的海上安全形势,提高全民的海洋意识无疑是当前最紧迫的工作。至于如何提高,我认为应从以下几个方面着手:一是要发挥新闻媒体的作用,引导媒体全面关注和深入报道东海和南海争端,引导国人对我国海战略的思考,提高国人的海洋意识;二是利用学校等教育机构宣传和说明我国的外交政策,对于我国现在存在的各种问题,详细介绍这些问题出现的原因、历史和现状,加深学生对我国海洋安全的认识,引导学生思考国家发展,提高学生们的海洋意识;三、国家应整合和加强我国海上执法力量,加强对有争议海域的维权执法力度,并加强立法和行政管理使我国在相关海域的执法有法可依;四是要加强对海洋资源的研究和开发,制定全面的海洋资源开发计划,大力支持和保护国内企业对我国东海、南海油气资源进行勘探开发保护我国渔民在相关海域的海洋产业。 二.全面推进国家的现代化建设,着力解决国内矛盾,全面提高综合国力 弱国无外交,国家实力向来都是维护国家利益的基本条件。面对我国发展面临的问题我认为应从以下几个方面提高我国的综合国力:一是高举“毛泽东思想”“邓小平理论”和“三个代表”重要思想,建设公平、公正、和谐的社会主义社会,改革社会主义分配制度,全面提高低收人者的收入水平,藏富于民,让人民共享发展成果,缩小收入差距,缓解因分配不公引发的社会矛盾,促进社会稳定;二是要转变经济发展方式提高消费在拉动经济发展中的比重,降低我国经济对国际市场的依赖。三是要进行必要的制度创新和政治改革,加强立法,建立完善的社会主义法律体系。四是要强力推进反腐败工作,加强反腐败立法,提高民族的向心力。 三.做好军事斗争准备 面对我国周边国家不断侵犯我国主权,我国应做好军事斗争准备,以武止战。一是要加强军事思想研究,探讨在新技术条件下的战法,使我军形成完整的、先进的军事思想;二是加快新一代武器装备的研究开发,提高我军的信息化武器的装备水平。三是加强我军在新技术条件下的军事训练,提高我军的信息化条件下的作战能力,尤其要加强我军在新技术条件的远洋作战能力、远程机动能力和多兵种协同作战能力。 四.完善和调整外交政策,分而化之,各个击破 面对南海问题日益国际化的趋向,我国应制定系统的处理办法,以外交为前导,以军事为后盾,具体问题具体分析,由易到难不断化解周边国家在南海、东海问题上与中国的矛盾,各个击破。应避免周边各国形成同盟对抗中国,坚决反对美国等无关国家插手南海问题。

海底观测网络研究进展

软件学报ISSN 1000-9825, CODEN RUXUEW E-mail: jos@https://www.docsj.com/doc/1b3260686.html, Journal of Software,2013,24(Suppl.(1)):148?157 https://www.docsj.com/doc/1b3260686.html, +86-10-62562563 ?中国科学院软件研究所版权所有. Tel/Fax: ? 海底观测网络研究进展 李正宝, 杜立彬, 刘杰, 吕斌, 曲君乐, 王秀芬 (山东省科学院海洋仪器仪表研究所,山东青岛 266001) 通讯作者: 李正宝, E-mail: lizhengb@https://www.docsj.com/doc/1b3260686.html, 摘要: 海底观测网络已成为海洋科学研究的重要数据获取平台.首先简要介绍了世界各国在海底观测网络研究 领域的发展历史,然后对各国海底观测网络的研究进展进行了详细介绍,指出了海底观测网络系统的关键技术和初 步解决方案,探讨了海底观测网络下一步的发展. 关键词: 海底观测网络;关键技术;进展;展望 中文引用格式: 李正宝,杜立彬,刘杰,吕斌,曲君乐,王秀芬.海底观测网络研究进展.软件学报,2013,24(Suppl.(1)):148?157. https://www.docsj.com/doc/1b3260686.html,/1000-9825/13016.htm 英文引用格式: Li ZB, Du LB, Liu J, Lü B, Qu JL, Wang XF. Research development of seafloor observatory network. Ruan Jian Xue Bao/Journal of Software, 2013,24(Suppl.(1)):148?157 (in Chinese).https://www.docsj.com/doc/1b3260686.html,/1000-9825/13016.htm Research Development of Seafloor Observatory Network LI Zheng-Bao, DU Li-Bin, LIU Jie, Lü Bin, QU Jun-Le, WANG Xiu-Fen (Institute of Oceanographic Instrumentation, Shandong Science Academy, Qingdao 266001, China) Corresponding author: LI Zheng-Bao, E-mail: lizhengb@https://www.docsj.com/doc/1b3260686.html, Abstract: Seafloor observatory network has been an important data acquisition platform in marine scientific research. This pager provides a brief introduction to the history of seafloor observatory network system, followed by detailed description of the progress from the different countries round the world on seafloor cable observatory network systems. It also explores future development of the seafloor observatory network with a discussion on the key technologies and preliminary solutions employed in seafloor observatory network system. Key words: seafloor observatory system; key issue; development; development tendency 海洋占地球表面积的71%,蕴藏着丰富的资源,已成为世界各国激烈争夺的重要战略目标.由于缺乏有效的 观测手段,目前人类对海洋尤其是深海的认识依然肤浅.继海洋调查船和遥感卫星之后,海底观测网络成为人类 探测深海的第3个重要平台[1].海底观测网络能够长期、实时、连续地获取所观测海区海洋环境信息,为人类认 识海洋变化规律、提高对海洋环境和气候变化的预测能力提供支撑,对于海洋减灾防灾、海洋生态系统保护、 气候变化应对、资源/能源可持续开发利用、海洋权益维护、海上航运和国防安全等具有重大的战略意义[2]. 本文回顾了海底观测网络的发展历史,分析和研究了国内外海底观测网络的建设成果,指出构建海底观测 网络系统的关键技术和初步解决方案,探讨海底观测网络下一步的发展方向,以期对世界和我国海底观测网络 建设有所借鉴. 1 国外海底观测网络系统发展现状 20世纪末以来,美国、欧洲各国、日本等国家和地区凭借在海洋观测领域的先发优势,纷纷投入巨资开展 ?基金项目: 国家高技术研究发展计划(863)(2013AA09A411); 海洋公益性行业科研专项经费(201105030, 201305026); 山东省 自然科学基金(ZR2012FL14) 收稿时间:2013-05-02; 定稿时间: 2013-08-22

海洋观测站点管理办法

海洋观测站点管理办法 根据2019年7月16日自然资源部第2次部务会议审议通过,2019年8月19日公布。 第一条为了加强海洋观测站点管理,保护海洋观测设施和观测环境,服务经济建设、国防建设和社会发展,根据《海洋观测预报管理条例》,制定本办法。 第二条在中华人民共和国领域和中华人民共和国管辖的其他海域设立、调整和保护海洋观测站点,适用本办法。 本办法所称海洋观测站点,包括海洋观测站、测点、浮标、潜标、雷达站、海上观测平台、海底观测站点等。 第三条海洋观测站点分为基本海洋观测站点和其他单位或者个人海洋观测站点。 基本海洋观测站点,是指国务院自然资源主管部门或者省、自治区、直辖市自然资源主管部门根据海洋观测网规划统一设立的海洋观测站点,包括国家基本海洋观测站点和地方基本海洋观测站点。 第四条国务院自然资源主管部门负责全国海洋观测站点的管理。 国务院自然资源主管部门的海区派出机构(以下简称海区派出机构),按照国务院自然资源主管部门规定的权限,负责所管辖海域内海洋观测站点的管理。 沿海省、自治区、直辖市自然资源主管部门负责本行政区近岸海域内地方基本海洋观测站点以及其他单位或者个人海洋观测站点的管理。 第五条海洋观测站点的设立和调整应当符合海洋观测网规划,符合国家有关标准和技术要求。 海洋观测站点的调整,包括海洋观测站点的迁移、撤销以及观测要素和规模的变更。 第六条设立国家基本海洋观测站点,由海区派出机构按照全国海洋观测网规划,组织专家根据国家有关标准进行论证,报经国务院自然资源主管部门同意后,按照国家固定资产投资项目建设程序设立。 第七条符合下列条件之一的,可以申请迁移国家基本海洋观测站点: (一)国家重点工程建设确需依法占用的; (二)海洋观测环境遭到严重破坏,失去治理和恢复可能,或者不能确保海洋观测资料的代表性、准确性和连续性的;

国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要

国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要 根据《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》的总体要求,为深入贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,促进海洋科技发展,发挥海洋科技进步对发展海洋经济、提高海洋开发和综合管理能力的支撑引领作用,推动创新型国家建设,制定《国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要》。 本规划纲要的规划期为2011-2015年,部分领域展望到2020年。 一、面临形势和发展现状 (一)面临形势 未来5-10年是我国海洋科技实现战略性突破的关键时期,机遇与挑战并存。 当今世界,全球科技进入新一轮的密集创新时代,以高新技术为基础的海洋战略性新兴产业将成为全球经济复苏和社会经济发展的战略重点。海洋开发进入立体开发阶段,在深入开发利用传统海洋资源的同时,不断向深远海探索开发战略新资源和能源,大力拓展海洋经济发展空间。气候变化等全球性问题更加突出,世界海洋大国将依靠科技创新和国际合作应对气候变化,走绿色发展的道路。与此同时,海洋科技向大科学、高技术体系方向发展,进

入了大联合、大协作、大区域研究阶段;海洋调查步入常态化和全球化,海洋观测进入立体观测时代,并向实时化、系统化、信息化、数字化方向发展,为社会经济发展服务的业务化海洋学逐步形成。海洋科技向现实生产力转化的速度加快,不断催生海洋新兴产业。 从国内看,未来5-10年,我国经济的发展将越来越多地依赖于海洋。党中央、国务院历来高度重视海洋经济和海洋科技的发展,在《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中将发展海洋经济和海洋科技提升到前所未有的战略高度,海洋产业更是成为培育和发展战略性新兴产业的重要领域。沿海地区进入新一轮的海洋开发和区域经济发展时期,辽宁沿海经济带、河北曹妃甸工业区、天津滨海新区、山东半岛蓝色经济区、江苏沿海地区、上海浦东新区、浙江海洋经济发展示范区、福建海峡西岸经济区、广东海洋经济综合开发试验区、广西北部湾经济区和海南国际旅游岛等沿海区域发展规划相继实施,东部率先科学发展对海洋科技的需求更加凸显。可以预计,我国海洋经济和海洋产业将迎来高速发展期,海洋经济发展将站在一个新的历史起点上。但是,在海洋经济快速发展的背后,不平衡、不协调、不可持续问题依然突出,加快转变海洋经济发展方式面临更大的挑战。海洋经济结构和产业布局变化呈现阶段新特点,转变海洋经济发展方式的内生动力不足。近海生态环境和资源约束进一步增强,瓶颈制约持续增大。同时,海洋防灾减灾、保障海上通道安全和维护海洋权益任务更加艰巨。 国内外的新形势新趋势对海洋科技发展提出了新的更高要求,海洋科技发展进入快速提升阶段,迫切需要海洋科技加快实现从支撑为主向支撑与引领并进的转变,争取尽快使我国海洋科技水平进入世界先进行列,以科技创新驱动海洋经济发展,提高海洋开发、控制和综合管理能力,增强我国海洋能力拓展,促进海洋经济发展方式转变和海洋事业协调发展,为

我国海洋安全形势及问题

我国海洋安全形势及问题 海岛问题、海上划界问题、海洋资源开发问题,是当今中国海洋安全的三大问题。而这三大问题相互联系,并相互制约,其中海岛问题是基础、海上划界问题是前提、海洋资源开发是目的。从这三方面来看,中国海洋国土安全的形势不容乐观。 中国地处亚欧大陆东部,太平洋西岸,海岸线总长1.8万千米,拥有漫长的海岸和6500多个岛屿。根据联合国《海洋法公约》,应划归我国管辖的海洋国土共计300余万平方千米。但其中有150——190万平方公里存在着同邻国的争议。我国是一个沿海大国,但由于种种原因, 海洋国土却屡遭侵犯, 至今仍悬而未决。 目前,关于海洋国土划分的争议主要体现在以下几个方面: 中韩黄海划界问题,在这一带,中韩之间存在约18万平方公里的争议海域。 中日钓鱼岛问题,东海海域最主要的是与日本有关钓鱼岛主权及其涉及海域和大陆架的争议。 南沙群岛问题,南海海域诸岛及其相关海域面临着越南、菲律宾、马来西亚、印尼和文莱等国的侵占。 岛链封锁,美国在亚太地区部署的两条岛链严重制约了我国海洋发展战略的实施。 中韩黄海苏岩礁、中日东海钓鱼岛、中国与东盟的南沙群岛主权之争,使我国岛礁和领海面临被瓜分的危机。最近的东京都捐款购买钓鱼岛事件,韩国重判我渔民事件,以及近来持续一个多月的中菲黄岩岛对峙事件。充分说明我国的海洋周边安全环境已经十分紧张。 近年来,尽管南海周边邻国虽一再表示“不采取使问题复杂化”的行动,但从未停止对中国南海诸岛领土主权和南沙海洋权益的侵犯,日本更是牢牢盯着东海资源,并加速发展海洋资源勘探开采等技术。总体而言,中国的海岛及海洋权益正遭受严重威胁,中国的海上安全正面临着严峻形势。

海洋环境观测与数据分析

中国海洋大学本科生课程大纲 一、课程介绍 1.课程描述: 本课程重点介绍物理海洋环境现场调查的仪器使用,并对海洋调查数据进行分析。海洋调查仪器重点介绍温盐深仪(CTD)、转子式海流计(RCM)、电磁式海流计(ECM)、声学式海流计(ADCP)、海洋观测浮标等仪器的原理、设置方法。针对海洋环境观测数据,本课程简单介绍时间序列数据的分析方法及应用,包括傅里叶分析、潮汐调和分析及小波分析;数据“场”的空间分析技术及应用,包括客观分析、经验正交函数分析。 2.设计思路: 海洋观测是获得海洋环境信息的重要手段之一;海洋环境观测数据是时间和空间的变量,包含非常复杂的因素,因此,掌握海洋数据分析方法并挖掘数据背后隐含的规律是研究海洋环境演变过程的重要工具。本课程讲授的思路为:仪器的原理方法 海上实验让学生掌握物理海洋常规仪器的原理、方法并掌握常用的数据分析方法,培养运用现代技术手段解决海洋环境问题的能力。 本课程重点是温、盐、深、海流、气象要素等观测仪器的设置、使用方法,海洋模型和观测数据的分析方法。难点是海洋数据分析,要通过分析数据,发现事物的变化规律。

3.课程与其他课程的关系: 先修课程:《物理海洋学》 后置课程:本科毕业论文/设计。本课程为环境科学专业高年级学生开设,为学生毕业论文或设计提供数据分析的基本技能。 二、课程目标 本课程目标是为环境科学高年级学生提供海洋数据观测、数据分析的技能,引导学生增强沟通和团队合作意识。到课程结束时,学生应能: (1)掌握物理海洋调查仪器的方法原理、仪器的设置操作、海上仪器的布放、观测数据的分析等基本技能。 (2)海上实习前,能自行进行仪器的设置操作,提高操作能力、团队协作能力。 (3)掌握四维时空数据的分析方法,能通过数据方法发现问题、解决海洋环境问题。 三、学习要求 为顺利完成本课程任务,学生必须: (1)学生需要课前预习,查阅相关资料; (2)课堂上介绍仪器设置方法和数据分析方法,需要做好笔记,记好仪器操作步骤; (3)课下需要小组协作,加强动手能力,数据分析部分需要认真查阅资料,认真完成课下作业并需要提交数据分析报告。 四、参考教材和主要参考书 1. 选用教材 《DA T A ANAL YSIS METHODS IN PHYSICAL OCEANOGRAPHY》. WILLIAM J. EMERY,RICHARD E. THOMSON. 2004 Elsevier B.V.。 2. 主要参考书 [1]《海洋调查方法导论》,侍茂崇等编著,中国海洋大学出版社,2008. [2]《潮汐原理与计算》,黄祖珂,黄磊.中国海洋大学出版社,2005.

全国海洋观测网规划-整编(2014-2020年度)

全国海洋观测网规划(2014-2020年)建设全国海洋观测网是提高我国海洋综合实力的基础性工作。为进一步规范海洋观测网的建设和管理,更好地服务于海洋防灾减灾、海洋经济发展、海洋科技创新、海洋权益维护和海洋生态文明建设,依据《海洋观测预报管理条例》相关规定,制定《全国海洋观测网规划(2014-2020年)》。 一、形势与现状 (一)面临的形势。 保障和促进沿海地区经济社会发展,提高海洋经济对国民经济的贡献度,需要加强海洋观测网建设。海洋经济已成为我国经济发展新的增长点。国务院先后批复设立了舟山海洋经济区、福建海峡西岸经济区、广东海洋经济综合试验区、青岛西海岸新区等沿海经济开发区域,这是发展海洋经济、建设海洋强国的重要举措。面对海洋经济发展的新形势,海洋观测网发展现状已不适应沿海地区海洋资源开发、海上交通运输、海洋渔业、海洋海岛旅游、海洋工程建设的需求,急需进一步加强基础海洋环境要素观测和产品服务能力的建设。 维护海洋权益,需要加强海洋观测网建设。为海洋权益维护活动、运输通道安全及推进21世纪海上丝绸之路建设提供环境保障,已成为海洋观测网建设的新任务。我国部分管辖海域和大洋重点关注区域的海洋观测工作远不能满足海上维权的需求,需要及时、准确地获取和利用海洋观测信息,提升海洋环境保障能力。 减轻海洋灾害的影响,提高海上突发事件应急响应能力,需要加强海洋观测网建设。我国是世界上海洋灾害频度和危害程度最严重的国家之一,灾害种类多,

影响范围广。随着海洋运输、资源开发、海洋渔业和沿海城市的快速发展,各种海上突发事件也日益增加。海洋防灾减灾和应对突发事件,都需要加强海洋观测,及时、有效提供海洋观测数据和产品服务。 应对全球气候变化,促进海洋科学研究,需要加强海洋观测网建设。海洋是全球气候变化的关键因素,气候变化加剧了海平面上升、极端天气气候事件等灾害,需要加强气候变化敏感区的海洋观测,深化对全球气候变化的认识,提高海洋领域应对气候变化的能力。为促进海洋科学研究的发展,需要针对研究热点,优先选择海洋科学的重点观测内容,提升关键海洋现象和海洋过程的观测能力,保证获取有效的海洋科学试验观测资料。 (二)发展现状。 目前,我国已初步形成涵盖岸基海洋观测系统、离岸海洋观测系统以及大洋和极地观测的海洋观测网基本框架,在我国海洋防灾减灾、科学研究等领域中发挥了重要作用。岸基海洋观测系统主要包括岸基海洋观测站(点)、河口水文站、海洋气象站、验潮站、岸基雷达站等。岸基海洋观测站(点)主要开展海洋水文和海洋气象要素的观测,目前已建设国家基本海洋站(点)120多个,地方基本海洋观测站(点)数十个。为水利、气象、海事、教育、科研等服务的专业河口水文站、海洋气象站、验潮站、科学试验站也已达到一定数量。其中河口水文站主要开展河口区域的水文观测;海洋气象站主要开展海洋气象要素,以及海气相互作用等的观测;验潮站主要开展港口码头的潮位观测;岸基雷达站主要开展海流、海浪、海冰和气象等观测,其覆盖率不断提高。 离岸海洋观测系统主要由各种浮(潜)标、调查断面、海上平台、志愿船和卫星等组成。我国已建成业务化观测浮(潜)标40余个,主要布设在我国陆架

2016年大连市海洋观测预报工作方案

2016年大连市海洋观测预 报工作方案 2016年3月

一、海洋观测 (一)海洋站观测 工作内容 在老虎滩、小长山、温坨子、长兴岛和皮口5个海洋站开展业务化观测, 具体工作内容见附录1。 (二)浮标观测 工作内容 老虎滩站1个3m浮标站位的观测工作。 小长山站1个1m浮标站位的观测工作。 温坨子站1个1m浮标站位的观测工作。 长兴岛站1个1m浮标站位的观测工作。 (三)雷达观测 (四)海冰观测 工作内容 开展大连沿海重点岸段的海冰观测 (五)备品备件库建设 工作内容 开展海洋观测系统备品备件库建设 (六)海洋站水准联测工作 工作内容 根据《全国海洋站水准连测工作方案》的要求,开展海洋站水准连测 工作。

(七)运行管理 1、应急观测管理 开展海洋灾害响应期间的应急观测工作。具体按照《北海区风暴潮、海浪、海啸和海冰灾害应急预案》及《大连市海洋预报台灾害应急预案》执行。 2、运行维护管理 按照观测业务运行管理规定和海洋观测仪器设备运行维护责任制度的相关要求进行管理维护。自动观测系统配件出现故障或损坏时,由预报台负责修复或更换。岸基观测仪器故障后,正常情况下在7天内恢复正常使用,浮标等离岸观测仪器故障后,正常情况下在15天内恢复正常使用。修复后的仪器必须经过检定/校准或检验,确认恢复正常后方可投入使用。 3、质量管理 观测系统要严格质量管理,在通过CMA认证基础上,重点在管理体系运行、仪器设备检定、观测资料审核、人员培训和资质等方面加大管理力度。 所有在用的海洋观测仪器必须严格执行《海洋计量工作管理规定》的相关要求,在有效检定周期内使用。 海洋观测工作应严格按照有效标准或规范执行,严禁使用未经批准、备案的标准开展与计量有关的观测预报工作。 严格资料审核制度,所有自动观测资料要指定专人进行实时监控,非实时资料要经过预审和审核,保证第一手资料的准确规范有效。 4、运行监控管理 (1)海洋观测网管理信息系统运行 按照《海洋观测网管理信息系统运行维护暂行管理办法》要求,对海洋观测网管理信息系统运行管理和维护。 (2)开展海洋观测系统定期巡查和计量检定工作 将会同国家/海区海洋标准计量中心通过定期巡查,对管理体系运行进行检查,组织开展观测业务检查考核工作。

浅析当前我国海上安全形势及海警部队的对策(形式与政策)

浅析当前我国海上安全形势及海警部队的对策摘要我国的海上安全临着严峻的安全形势,迫切要求公安边防海警部队根据形势的发展变化,适时调整对策,不断加 强自身建设,提高海洋管控能力和法制建设水平,达到更好地维护国家海洋权益的目的。 关键词海上安全形势公安边防海洋管控能力 进入21世纪,随着人们对海洋的重要性认识不断加深,各国 对海洋的争夺加剧,加之海上犯罪活动有增无减,海上安全形势 日益严峻。我国的海上安全形势同样不容乐观,影响海上安全的 因素主要有:与海上邻国的岛屿和海域争端,来自海上方向的军 事威胁以及亟待整治的海上治安环境。公安边防海警部队是海 上安全的“守护神”,当前的海上安全形势,对海警部队建设将产生哪些影响以及如何有效应对严峻安全形势,成为公安边防海警 部队需要认真思考的课题。 一、当前我国海上安全形势 一是海洋权益受周边邻国的侵扰和蚕食。由于历史和现实 的复杂原因,历史上一些明确归属我国的岛礁被海上邻国侵占, 有些国家在海上制造事端妄图分割我有效海域:在东海,钓鱼列 岛等 8个岛屿,总面积约 6.34平方公里,自古以来就归我国所有, 日本却以各种借口占为己有。特别是我国在东海开发出石油资

源后,日本不顾《联合国海洋法公约》大陆架延伸的有关规定,与我争夺石油资源日趋激烈,并提出以两国海域中间划界,分割我 大陆架部分领土,还经常派出舰艇、飞机对我靠近此海域作业的 渔船进行驱赶,对我海洋科学考察船进行跟踪、监视、骚扰;在南海,我国海洋权益受到严重蚕食,距我国陆地较远的南沙群岛部 分岛礁,条件较好的大部分被越南、菲律宾、马来西亚侵占,这些国家在南海海域大肆开采石油,进入我国海域纵深,掠夺我国海 洋资源,侵害我国海洋权益。并对我国在此作业的渔船民进行驱赶、抓捕和扣押。 二是海上方向面临的战略态势异常严峻。我国海域被岛链 环绕。而一直对我国实施军事封锁、包围的美国,在位于岛链上 的国家(韩国、日本、菲律宾等)建有自己的军事基地,通过这些军事基地,使我国大洋出海口被封堵,欲突破近海防御的难度显著 增大,未来实施开放性走向大洋战略困难重重,我国的海洋战略 前景堪忧。 三是当前海上治安形势不容乐观。进入新世纪以来,世界经 济一体化进程的加快,与之相应的海上运输、贸易得到了前所未 有的发展,与此同时,海上也必然产生了一系列的治安问题,主要有:海上刑事犯罪活动日益增多、海上偷渡活动形势依然严峻、海上走私活动从未停止、以及海盗、恐怖分子对我公海航行船舶进

海洋天气观测的进展

海洋天气观测的进展 摘要:如今海洋正扮演着越来越重要的角色,海洋的开发也被国家提上议事日程。当然海洋的开发不像在陆地上那么容易,还有很多困难,海洋天气的观测就成为海洋开发中一项必不可少的内容。海洋观测可以为海洋的开发带来诸多便利,本文就对海洋天气观测的进展以及展望展开描述。关键词:海洋天气预测重要性进展展望 前言:海洋气象学是研究海上大气的物理信息,以及海洋与大气相互作用规律的学科。海洋气象学既涉及大气又涉及海洋,因此它是大气科学和海洋科学共同研究的领域。由于地球表面的绝大部分为海洋所覆盖,而海水又具有和陆地迥然不同的物理、化学性质,这就决定了海洋在海洋气象学研究中的重要地位。 海洋的天气观测在海洋开发中扮演者越来越重要的角色,各国也正在争相研究海洋气象,在某种程度上,海洋气象决定了一个国家的海洋开发的地位与荣誉。现在我们就国外与国内海洋气象的发展情况展开讨论。一、国外海洋天气观测的进展、现状 在20 世纪初,大气科学作为物理学科的分支起始于局地天气观测,用电报收集资料、绘制地面天气图并试作天气预报。第一次世界大战初,美国开始发布北半球气压和温度地面图。虽然许多地区仍无观测,但这些地面图显示了大尺度高、低压系统的移动特征。20 年代初,以挪威流体力学家V. Bjerknes 等为首的Bergen 学派根据地面资料分析提出了气旋、锋面和气团学说[1] ,为天气学分析和动力预报树立了一重要里程碑。

不久,由于刚刚萌芽的航空业的需要,少数气象站开始了无线电高空探测。在此之前人们曾使用风筝测量近地面大气的温、湿度、气压和风场。 第二次世界大战期间,前线飞机轰炸等战争需要加速了欧、美高空观测网的建立,使天气分析从二维扩充到三维空间,展示了高空气流结构与地面气压系统的关系。更重要的是,以Rossby 为首的芝加哥学派通过高空天气图分析,发现了高空急流和大气长波的运动规律并建立了长波的数学流体力学模型,从而开拓了作为天气分析、预报理论基础的大尺度大气动力学。不久在Rossby 长波理论的基础上,Charney (1947) 和Eady (1949) 提出了能解释温带气旋发展的斜压不稳定理论[2] 。 50 年前,最盛行的天气预报技术是沿袭Bergen 学派使用过的运动学方法或外推法。自从首次数值天气业务预报模式问世以来,数值动力(和概率)预报逐步在各国气象中心普遍采用,以指导6~12 小时以后的天气形势(要素)预报。数值模式发展和预报水平几乎每十年上一新台阶。如50 年代中期Phillips (1956) 发展的二层模式到后期出现的多层准地转、静力平衡、斜压模式。这些简单模式虽然不能预报实际“天气”,但使人们看到了中纬度气旋系统和大气长波运动的特征。 80 年代,大气对内、外部强迫的响应普遍受到重视。与潜热释放、积云对流、边界层物理、大气辐射有关的物理过程通过参数化引入模式,这些物理参数化又被各种野外加密观测资料验证。虽仍有不少不确定性,但“模式大气”越来越接近实际大气,使短期数值预报逐渐成为天气预报技术的主流,并超过概率统计预报的准确率。尤其是对爆发性气旋和那些有一定斜压性的天气系统。中、长期预报模式中还考虑土壤、植被的影响以

海洋调查行业研究

海洋调查行业研究 (一)行业基本情况 1、主管部门 我国“技术服务业-海洋服务业”的行业主管部门是国家海洋局。国家海洋 局主要负责协调海洋监测、科研、倾废、开发利用;监测、评估海洋经济业务的 运行;建立和完善海洋管理有关制度,起草行业相关法律法规报告书,制定规章;规范管辖海域使用秩序;依法维护海洋权益;组织对外合作与交流,参与全球和地区海洋事务等。 2、政策法规 海洋政策法规与规划是国家海洋行政职能的重要组成部分。海洋政策法规与规划对海洋事业发展有着长期的、战略性的深远影响。正确制定并实施相应海洋政策、法规与规划,对于提升我国产业竞争力,加快我国海洋经济发展和产业结构调整,提高我国国家信息安全保障能力和国际竞争力都具有重要意义。 为贯彻落实党的十八大提出的“建设海洋强国”战略,围绕海洋发展的一些重点、热点、难点问题,近年来国务院、国家海洋局、工信部及相关部门先后颁 布了一系列产业政策和指导意见。 3、行业概况

近年来,全球已经进入大规模高科技开发海洋的新时期,包括我国在内的许多国家都把海洋综合利用列入国家发展战略。从海洋经济总体运行情况来看, 2016年我国海洋生产总值7.05万亿元,同比增长9.0%,占当年GDP总量的9.5%。 其中,主要海洋产业(包括海洋渔业、海洋油气业、海洋矿业、海洋盐业、 海洋化工业、海洋生物医药业、海洋电力业、海水利用业、海洋船舶工业、海洋 工程建筑业、海洋交通运输业、滨海旅游业)总产值为 2.86万亿元,占海洋经济总量的40.63%;海洋科研教育管理服务业总产值为 1.46万亿元,占海洋经济总量的20.76%;海洋相关产业总产值为 2.72万亿元,占海洋经济总量的38.61%。 在大力发展海洋经济的进程中,海洋信息获取的广泛性、准确性、及时性及可预见性变得尤为重要。2014年底,国家海洋局印发的《全国海洋观测网规划(2014-2020年)》中指出:我国海洋观测网的发展现状已不适应国家海洋经济

中国海洋国土安全形势

捍卫主权,坚守碧蓝 ——中国周边地区形势之海洋形势简析摘要:目前,我国周边安全形势呈现出“陆稳海动、陆缓海急”的状态,其中东部南部海域一带局势紧张,动荡频繁。我国的海洋国土面临着严峻的 形势:在应归中国管辖的近300万平方公里的海域中, 有150——190 万平方公里存在着同邻国的争议。我国是一个沿海大国,但由于种种原 因, 海洋国土却屡遭侵犯, 至今仍悬而未决。 关键词:周边形势海洋国土划分争议主权 一、中国海洋国土观念 1、海洋国土概况 中国地处亚欧大陆东部,太平洋西岸,海岸线总长1.8万千米,与8个国家的大陆架或200海里专属经济区相连接,还与许多国家隔海(洋)相望。我国濒临黄海、东海,南海,不仅拥有内海渤海,而且拥有漫长的海岸和6500多个岛屿。根据联合国《海洋法公约》,应划归我国管辖的海洋国土,除内海,领海,毗连区外,还包括大陆架和专属经济区,共计300余万平方千米。辽阔的海洋国土蕴藏着丰富的渔业资源、油气矿产资源和海洋能源。 2、海洋国土观念 1996年5月,国务院总理李岚清在视察祖国沿海地区时,明确提出我国人民要增强海洋国土意识,这是大势所趋,形势所迫。我国人民对于祖祖辈辈用汗水和生命开垦和保卫的每一寸土地有着深厚的感情,守土意识非常强烈。而对海洋和海洋权益则缺乏应有的关注,对海洋国土的丢失和海洋资源被掠夺,缺少应有的“疼痛感”,与西方发达的资本主义国家相比,反差相当明显。[1] 二、中国海洋形势 由于我国大量海岸线基点未最后确定,导致领海基线尚未确定, 所以无法准确地计算出内海和领海的面积,因之我国的海洋国土面积不好确定。我国的海洋国土面临着严峻的形势:在应归中国管辖的近300万平方公里的海域中, 有150——190万平方公里存在着同邻国的争议。我国是一个沿海大国,但由于种种原

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