作者:孝文 来源:新浪科技 发布时间:2009-12-23 11:09:33
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世界最大海底监测网启动 可监视地震海啸

“塞纳岛”号电缆敷设船。2007年夏季,阿尔卡特朗讯公司的“塞纳岛”号电缆敷设船开始在适当位置敷设“加拿大海王星”的电缆。“海王星”网络的巨大“脊骨”是一条800公里长的光纤电缆,环绕坐落于温哥华岛沿岸的胡安·德·富卡构造板块。
 

“海王星”示意图:“海王星”网络横跨太平洋的一段海床,将帮助科学家了解地球海洋过程。电缆从温哥华岛西岸出发,穿过大陆架,置身深海平原之上同时向外延伸到活火山脊扩张中心(新洋壳形成的地方),最终形成一个回路。电缆分出的“枝杈”是5个节点,功能是充当输入中心,接收来自不同传感器和仪器获取的数据。
 

 

网络节点:“海王星”项目负责人巴恩斯站在其中一个网络节点结构之内。这个黄色结构重达6.5公吨,负责保护内部设备免受拖网渔船损伤。巴恩斯说:“我们不妨将它们想象成巨大的电力变压器。”在25年的寿命中,“海王星”还将安装另外6个节点。
 

抗拖网结构:阿尔卡特朗讯电缆敷设船C/S Lodbrog上的起重机举起一个将安装于中游的抗拖网结构。
 

垂直分析器:这个垂直分析器系统是日本NGK Ocean公司专为“海王星”设计和制造的。分析器的“仪器包”含有10种不同设备,被拴系在一个海床平台上。在从海床向上方400米的海面移动时,这些仪器将负责监视水柱。
 

海床停靠点:在垂直分析器系统穿过水柱过程中,所携带的不同仪器将负责监视盐度、温度、溶解的气体和营养物、洋流、浮游生物和鱼类以及海洋哺乳动物活动。此时的分析器栖身于海床上的停靠点。停靠点位于巴克利峡谷顶部附近,所在深度达到396米。
 

海底爬行者:这个海底爬行者名为“瓦利”,是世界上第一辆依靠网络操作的深海履带车。图片中的瓦利正跨过巴克利峡谷一个气水合物出露层。瓦利由德国不莱梅国际大学海洋学家设计,用于测量海底温度、盐度、甲烷含量以及沉积物特征。巴恩斯说:“瓦利在设计上能够穿过不同丘堤出露层以及与气水合物有关的生物群。”
 

远程遥控车ROPOS:加拿大深海研究远程遥控车ROPOS成为“海王星”建造者的一个好帮手。ROPOS装有两条手臂,“海王星”的大部分深海安装工作均由它们完成。
 

操控ROPOS:ROPOS操作员基思·塔姆布里和伊恩·穆多克正盯着面前的11个操作屏,讨论“巴克利海底Pod 1”的安装方式。Pod 1位于海底984米。
 

天然监督者:好奇的海洋生物频繁光临,似乎在检查“海王星”网络的安装工作。图片中,一条鼠尾鱼正在监督位于海底2660米的ODP 1027节点上一个测震仪的安装进度。
 

在安装“巴克利海底Pod 1”过程中,随着ROPOS下降至巴克利峡谷深处,一条好奇的鱿鱼游了过来,对这个奇怪的访客进行一番研究。
 
据国外媒体报道,“加拿大海王星”是世界上最大的海底有线局域网,随着12月8日正式启动,海洋学研究有望迎来一个全新的时代。借助于这个新的海底监测网络,科学家对海洋深处进行探索时将与过去的一些惯用手段说“再见”,他们再也不用使用系缆浮标或者利用船只上传仪器在简短的时间里拍摄的数据。
 
正式启动之后,“海王星”网将开始传输数百个海底仪器和传感器获取的数据。这些数据将直接从太平洋洋底传到互联网上,并且是以全年365 天,每天24小时这种不间断方式传输。据估计,这个海底网络每年可产生50太字节(TB,一千千兆字节)数据。通过这些数据,科学家能够了解从地震动力学到气候变化对水柱产生的影响,再从深海生态系统到鲑鱼迁移的各种各样的信息。
 
项目负责人、加拿大不列颠哥伦比亚省维多利亚大学项目办公室的克里斯·巴恩斯表示:“这是一场革命,为海洋环境带来了电力设施和高带宽互联网这两大新要素。我们已经站在为海洋进行配线的边缘。”
 
在哈勃太空望远镜进入运行轨道之后,天文学家得以获取有史以来最为清晰的太空景象,展现在他们面前的是一个不受昏暗大气层干扰的宇宙。巴恩斯解释说:“‘哈勃’改变了天文学家从事科学研究的方式。我们相信这个电缆网也将改变海洋学家从事他们自身科学研究的方式。”
 
他指出:“大量活动影响着地球海洋的方方面面,我们不能只是站在岸上进行研究。”据悉,“海王星”将负责执行一些规模更大的科学研究任务。它的传感器将在更大细节上监视地震动力学现象,其中包括海啸以及地壳运动。(最近,“海王星”的深海仪器阵列探测到一场由9月29日发生的萨摩亚8级地震导致的海啸。)
 
此外,“海王星”还将负责研究分布于大陆边缘广阔的气水合物沉积物。巴恩斯说:“没有人知道这些气水合物沉积物所代表的到底是一个潜在的能量源,还是一个加速全球气候变暖的温室气体排放源。了解这些过程显然是现实的需要。”
 
“海王星”网络将同样研究深海捕鱼对底栖生物群落产生的影响。巴恩斯说:“人类的捕鱼活动已经下潜至海底大约1200米的区域。随着时间的推移,捕鱼深度还将继续加大。但对于生物如何在海洋深处生存,我们却知之甚少。”巴恩斯将“海王星”形象地称之为“信息水龙带”,将通过量身打造的方式满足公众和学术界的需要。它的启动标志着一项耗资800万美元历时8年完成的工程达到顶峰。
 
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