我国深海观测技术取得重大突破 自主研发传感器实现4000米级长时序精准监测

深海观测是认识地球、应对全球气候变化的重要途径。海洋深处的碳循环变化、生物生存环境动态、物质迁移规律等关键信息,直接关系到全球气候变化预测和海洋生态安全评估。然而,长期以来中国这个领域的观测能力存在明显短板。 当前国际海洋观测技术正经历从"点位式、阶段性"向"多平台、长时序、高分辨率"的重要转变。相比之下,中国深海移动观测主要依赖传统的船载调查和固定站点监测方式,难以满足深海环境长时序、高分辨率的动态变化监测需求。这种观测能力的不足,制约了中国在海洋科学研究中的话语权,也影响了对海洋资源和生态环境的科学管理。 为突破这一瓶颈,西安光机所吴国俊团队联合崂山实验室、国家海洋技术中心、厦门大学、自然资源部第二海洋研究所等多家科研机构,针对复杂海洋环境下生物地球化学参数准确测量这一核心难题展开攻关。团队突破了环境因素干扰机理及校正、传感器漂移自校准、多波段激发分类测量及多组分混叠光谱解析等多项关键技术,自主研制出系列海洋生物地球化学原位传感器,为多要素协同观测提供了完全自主的技术方案。 这些自主研制的传感器搭载国产"海燕"系列水下滑翔机和国产"HM2000"系列Argo浮标开展了多项深海试验。其中,国际首次用水下滑翔机在超过4000米的深海里对7类关键参数进行了长期、连续的剖面观测,实现了对海洋温度、盐度、溶解氧、营养盐、叶绿素等多种生物地球化学要素的同步监测。同时,团队还实现了国内首次利用Argo浮标完成多种关键指标的长期、原位剖面观测,所获数据精度与国际主流产品相当,标志着中国在深海观测技术领域取得了重大突破。 这一成果的取得具有多上的重要意义。从科学研究角度看,它为海洋碳循环、生态系统响应及全球变化研究提供了关键的观测手段,有助于深化对海洋过程的认识。从应用价值看,它能够为中国深海资源环境调查、海洋立体观测体系建设等国家重大任务提供有力支撑,对维护海洋权益、保护海洋生态很重要。从技术发展看,它标志着中国在海洋观测仪器领域实现了从被动跟随向主动引领的转变,增强了中国在国际海洋科学研究中的竞争力。

深海探索的深度在于持续求知的决心。自主原位传感器的突破,让观测从"看得见"升级为"看得清、看得久",为研究海洋碳循环和生态变化提供了可靠支撑。未来,通过完善标准体系、拓展多平台应用、提升数据服务能力,深海观测将更好地服务于国家海洋战略和全球气候变化应对。