作者:李果 来源:21世纪经济报道 发布时间:2014-3-25 16:25:18
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难定位的残骸:中科院研究员详解卫星监测浮标
 
中国科学院南海海洋研究所(下简称“中科院南海所”)3月24日晚间发布了南印度洋3月中旬表层环流场及历史漂流浮标轨迹,并以此对3月18日被中国“高分一号”卫星观测到的疑似MH370客机残骸在3月8日可能出现的位置进行了推测。
 
中科院南海所热带海洋环境动力学重点实验室研究员杜岩告诉21世纪经济报道记者,“洋流变化受多种因素共同作用,要对疑似残骸的位置进行准确定位非常困难”。
 
涡流影响位置确定
 
3月20日澳大利亚海事局(Australian Maritime Safety Authority,简称AMSA)称,一颗卫星在3月16日拍摄的图片显示,在澳大利亚以西的印度洋南部海域发现的一块疑似残骸长度达24米,所在海域与失联客机的南部走廊的航道高度吻合。
 
3月22日中国方面宣布,“高分一号”卫星在3月18日,距澳大利亚公布疑似物位置南偏西120公里左右的南印度洋海域(南纬44度57分,东经90度13分)观测到疑似漂浮物,长约22米宽约13米。
 
杜岩认为澳大利亚和中国的卫星所观测到的马航MH370客机疑似残骸,并非同一个,“澳大利亚观测的疑似残骸在北偏西,而中国(观测到的疑似残骸)在南偏西,由于印度洋的洋流方向为由西向东,因此漂浮物为同一种的可能性不大。”
 
21世纪经济报道记者通过中科院南海所公布的图片发现,该研究所有9颗可监测的卫星浮标,其漂流轨迹经过了3月18日中国卫星观测到的疑似残骸的经纬度范围。卫星浮标是通过GPS系统,记录浮标的运动轨迹,以对一定范围的海域表层洋流等数据进行观察的工具。
 
由于该海域的表面环流呈现自西向东趋势,在观察上述卫星浮标的移动轨迹后,中科院南海所最终确认3月18日中国卫星观测到的疑似残骸,在3月8日可能出现在3月18日位置以西50-250公里范围内,而3月26日将可能出现在3月18日位置以东大约70-200公里范围内。
 
杜岩表示,印度洋的中尺度涡流是导致难以准确定位的主要原因之一。
 
印度洋是稳定的自西向东的南极绕极流,但其中存在多个中尺度涡流。中尺度涡流是海洋术语,其形成原因多样,比如一定范围内的海流的弯曲度过大,部分海流将有可能与母体海流脱离,形成一个独立的涡流,形成如台风那样,一面旋转,一面向前运动的局部洋流,其影响范围在100-200公里之间,会存在几天甚至几年,而且遇到特殊地形涡流的移动轨迹将发生变化。
 
杜岩称,由于疑似残骸发现地方,恰好有海底山脉,而且这个地方是南半球的西风带,缺乏陆地或大山,西风可以毫无阻滞地迅速移动,使气压和气温迅速变化,容易产生风暴,也对涡流轨迹影响较大,因此非常难以对疑似残骸之前的位置和未来的去向准确定位。
 
残骸位置确认难度大
 
一位匿名海洋研究者认为,若上述疑似残骸最终被确认,则中科院南海所发布的信息有助于确认客机最终的坠海地点,这对于黑匣子位置的确认亦有一定帮助。
 
但根据法航447客机的搜寻经验观察,通过海洋数据来推测客机最终的坠海位置并非易事。
 
以法航447客机为例,地面控制台在每5分钟就会收到飞机发回的信息,其中包括飞机的位置、高度、航速和航向等情况下,划定了飞机坠海的最大飞行半径大约为40海里(约1.7万平方公里),但最终找到机体主要残骸以及打捞出黑匣子,已经是两年之后的事情。
 
而MH370失联前的卫星数据仅为1小时发送一次,且该数据未包含飞机的位置、高度、航速和航向,目前搜救组划定了南北两条搜寻走廊,搜寻面积超过30万平方公里。
 
而据AMSA的消息称,澳大利亚海军20日已经派遣一架皇家空军C-130大力神号飞机在该区域投下基准标记浮标。这些标记浮标可以通过提供关于水文运动的信息来协助AMSA构建漂移模型。如果对目标物的定位任务时间较长,这些浮标能成为持续的参考标记。
 
目前对洋流变化的观察主要通过卫星浮标和卫星微波遥感两个手段。杜岩解释称,卫星浮标轨迹显示的是海洋表层15米深左右的流动速度,更能代表真实速度。而卫星遥感图是对海洋上层的平均水流速度的估算,尽管可以观测到中尺度涡流的轨迹,但是由于海洋上层的范围更大,因此流速并不准确。
 
但即使运营上述两个手段,也仅可以倒推出3月16日疑似残骸的大致流向,对于疑似残骸的最终来源确认,还需要搜集该海域的海面风速、风向、太阳短波辐射、海面净热通量、降水与蒸发、潮汐、河水通量等数据,以建立更加先进的分析模型。
 
如在法航447客机主要残骸和黑匣子的寻找过程中,调查方利用3个洋流模型反演方式,以及卫星浮标历史漂流轨迹等多种手段,依然空手而归。最终寻找到法航447客机主要残骸和黑匣子已是两年后。
 
而中科院南海所在昨日(3月24日)亦承认:“漂流物准确的出现位置,需要更高精度的环流场资料的支持。但由于观测资料的缺乏,目前高精度环流场数据需要通过数值模拟的方法获得。在该海域,正确的数值模拟结果依赖于对南极绕极流、中尺度涡旋以及次中尺度涡的精确模拟。但同时满足这三种尺度的模拟和预报,至今仍然非常困难。”(原标题:难定位的残骸:中科院详解卫星监测浮标)
 
 
 
 
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