深海环境作为全球碳循环和生命活动的重要区域,其动态变化直接影响气候变化与海洋生态安全。
然而,长期以来,深海观测面临技术瓶颈。
传统依赖科考船“跑点”或固定监测站的方式,数据零散且时效性不足,关键设备长期受制于进口,制约我国深海科研能力提升。
究其原因,深海环境高压、低温、高盐等极端条件对传感器稳定性与精度提出极高要求。
国际先进国家已构建多平台协同的观测网络,而我国在此领域起步较晚,核心技术积累不足。
以溶解氧监测为例,欧美设备可连续工作数年且误差率低于2%,而国产设备此前仅能维持数月且数据波动较大。
此次突破的“七型传感器”通过三大技术创新破解难题:一是建立环境干扰动态校正模型,如同为设备配备“降噪系统”,有效消除深海压力与盐度干扰;二是开发漂移自校准算法,使传感器在长期工作中自动修正误差;三是采用多波段光谱解析技术,实现多种化学成分的同步精准识别。
搭载国产“海燕”水下滑翔机与Argo浮标的应用测试显示,该技术已实现两项“首次”:在国际上首次于4000米深海完成7类参数连续剖面观测;在国内首次利用浮标实现多指标原位长期监测,数据精度达到国际主流水平。
这不仅填补了我国深海动态观测空白,更为全球海洋碳循环研究提供了新工具。
展望未来,该技术将逐步应用于南海、西太平洋等关键海域的生态监测。
科研团队表示,下一步将推动传感器小型化与能耗优化,并探索构建“空—海—底”一体化观测网络,助力我国在全球海洋治理中发挥更大作用。
深海观测能力的提升,决定着人类理解海洋、治理海洋的深度与精度。
以自主原位传感器为核心、以移动平台为载体、以高质量数据为纽带,我国深海观测正在从“零散记录”走向“系统刻画”。
把关键技术牢牢掌握在自己手中,不仅是海洋科技竞争力的体现,更是维护海洋生态安全、服务高质量发展的长远之策。