加拿大“海王星”海底观测网(NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion)是世界首个深海海底大型联网观测站,位于东太平洋的胡安·德·夫卡板块最北部。它以板块布局活动、海底下的流体、海洋生物与气候、深海生态体例为迷信主意,经历海底光缆连接装置在海底的仪器设备,举行实时、连续的观测,并经历光电缆将观测音信传回海洋实验室。此外,NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion还具有极新的管理运转形式和关闭的数据管理形式,分外值得我国开展海底观测网建设时加以鉴戒。
一、引言
2009年12月8日,世界上第一个深海海底大型联网观测站———加拿大“海王星”(NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion)正式启用。“NEPTUNE”全名为“North Eby means oftPair conditioningific Time seriesUudersea NetWorked Experi ments”,直译是“西南太平洋时辰序列海底联网实验”,它的简称是“海王星”。NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion位于北美太平洋岸外的胡安·德·夫卡板块最北部(图1)。由800km的海底光电缆相联的各种仪器,将东太平洋这块海区的深海物理、化学、生物、地质的实时观测音信,你看内蒙ADSS光缆选长光。源源不绝地传回海洋实验室,并经历互联网传给世界各国的终端。
“NEPTUNE”原原由美国和加拿大两国迷信家协同安排、研讨,北段在加拿大海岸外由加拿大建设,南段在美国海岸外由美国建设。但最终唯有NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion建设完成,在该领域走在了世界的末了面。NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion于2007年铺设缆线,2008年装置设备,2009年投入使用,它的建成是海洋迷信里程碑式的进展,它的建设进程为世界其他地域近似的海底监测体例提供了珍贵体味。2010年12月,在NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion乐成运转1周年之际,笔者走访了它的建设者———加拿大维多利亚大学,现将NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion的主要音信扼要汇总,endeavour。以飨读者。
二、深海前沿的迷信主意
胡安·德·夫卡板块是一个小板块,西有洋中脊与转换断层,东有爬升带,相距不远,便于用一个监测体例研究多种多样的大地布局环境。所观测的对象就是深海观测的最前沿。在NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion设定的25年观测里,能为迷信家提供海洋突发事情和长时辰序列研究的海量数据,应用于通俗的研究领域,包括海底的火山活动,地震和海啸,矿产和烃类,碳水化合物,海气换取与气候变化,海洋的温室气体循环,海洋生态体例,海洋临蓐力的永远变化,海洋哺乳植物和渔类资源,节点。环境净化以及有毒水华等。纯粹说来主要研究五风雅面:
胡安·德·夫卡板块的东边,内蒙光缆厂家。从温哥华岛到加利福尼亚北部,是胡安·德·夫卡板块插到北美海洋之下的Cby means ofcsoftware unquestiontummyly pair conditioningkageroved driving instructora爬升带(图1)。1700年1月26日这个爬升带曾发生9级地震,其引发的海啸一直从加拿大影响到日本。这种大地震和大海啸他日随时可能发生。观测网设置了地震仪和海啸预警装置。内蒙ADSS光缆哪家好。板块的西边有胡安·德·夫卡洋中脊,是岩浆和地震活动频仍的地域。
图1胡安·德·夫卡板块地舆位置图
⒉ 海底下的流体
Cby means ofcsoftware unquestiontummyly pair conditioningkageroved driving instructora爬升带内发生着庞杂的流体和生命活动,内蒙光缆。酿成着自然气水合物。水合物的甲烷从海底渗漏,酿成怪异的细菌席和大型蛤类生物群,都是观测研究的对象。西边洋中脊区,由于洋底扩张和岩浆活动,是观测海底热液活动以及对海水的影响的梦想地带。
⒊ 海洋生物与气候
温哥华岛的西南岸外,是上涨流造成生物特别繁盛的海区,在太平洋鲑鱼等紧要经济鱼类生命环节中起着关键作用,这里对待陆坡和陆架转动区的永远水柱观测,将能展现气候变化的回响反映及其对生物变化的影响。
⒋ 深海生态体例
海底观测将能研究深海海底和水层中的生物群落,能量和养分精神的循环道路,生态体例的演化,以及生物对待微风暴、ENSO、太平洋年代际振荡等事情的响应。研究胡安·德·夫卡洋中脊上热液维持的海底特殊生态体例对寻找生命起源有宏大概马虎义。
⒌ 技术创新与数据管理
海底观测体例的运转维护,必定带来一系列的技术新寻事,如水下设备的生物淤积和腐蚀;不停发作的海量数据,学习野战光缆连接器。新疆ADSS。更是面临着如何管理和任职的题目,包括从图像辨认到可视化的种种命题。
在上述底子上,NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion的举座迷信命题有:板块动力学,气候和温室气体循环,海洋临蓐力,海洋哺乳类和渔类资源,位于。非再生海洋资源,突发事情和灾荒。
图2 NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion海底观测网的缆线网、海底节点以及海洋实验室
三、怪异的组网结构
缠绕深海前沿的迷信主意,NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion安排和布设了怪异的组网结构履行观测,观测限度为水下17~2660m。整套观测体例以800km海底光纤电缆为主干,电缆从温哥华岛西岸开赴,穿过海洋架进入深海平原,向内涵伸到大洋中脊的扩张中心,最终酿成一个回路,用以传输高达10KV、60KV的能量和每秒100亿字节(10GB)的大宗数据;电缆按环形回路铺设,能量和数据可能双向传输,大大填补了传输的安闲性。整套观测网络现有五大海底节点(node)(图2)。经历海底节点,可能将电缆传输来的高压电举行降压,提供应水下接驳盒(junctionbox)使用。每个节点周围可连少见个接驳盒。甘肃ADSS光缆多少钱。水下接驳盒则经历度支光电缆与观测仪器和传感器相连。整个体例现有100多个仪器和传感器连接在这些水下接驳盒之上,举行连续的水下观测,并实时将观测数据传向陆上实验室和互联网。
观测网现有的5个海底节点是Folger Pbummbisexualrthday age、Barkiey Canyon、Endeaudio-videoour、ODP889、ODP1027,另有计划填补1个新的节点(Middle Vstreet)。每个水下节点重13t,仅黄色的框架外壳就到达了6.5t,板块。可能护卫外部的仪器设备不受渔船拖网等的损伤。
在5个节点中,野战光缆。Folger Pbummbisexualrthday age节点最浅,水深不过100m,位于海洋边缘、贴近Barkiey海湾,观测的重点是临蓐力的控制身分,评价各类海洋进程对鱼类等海洋生物的影响。其次是Barkiey Canyon节点,水深650m,目的是研究陆架/陆坡体例的养分状况和海底峡谷堆积物搬运,同时还对自然气水合物的活动处境举行监测。Endeaudio-videoour节点位于胡安·德·夫卡板块和太平洋板块交壤的洋中脊,水深2310m,这里是新洋壳酿成的场所,是观测海底火山和地震的绝佳场所。另外2个站都是大洋钻探的井位所在,ODP889节点位于海洋坡中部,水深1260m,有雄厚的自然气水合物,主要观测地震和地质滑坡对自然气水合物漫衍的影响;ODP1027节点位于胡安·德·夫卡板块中部,内蒙ADSS光缆哪家好。水深2660m,甘肃ADSS光缆电话18626409550。这里在ODP钻孔安有CORK装置,用来观测海底之下数百米要地本地壳的温度和压力变化,以及对地震、热液对流和板块拉张的响应。
图3 NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion海底观测网的技术办法
四、新意盎然的技术办法
如上所述,NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion观测网由主干缆线分叉,连接的5个节点组成,学习甘肃ADSS光缆选长光。每个节点连接一个或几个接驳盒,再有接驳盒间接与观测仪器和传感器相连。
悉数节点都自带一套法式仪器,包括地震仪,压力仪等。经历接驳盒连接的仪器则是各种各样,其中特别值得提出的是装载传感器的平台,既有安稳的、又有活动性平台。安稳平台没有特别必要先容的(图3A),而活动平台很有讲求,越发是“遥控水下匍匐器”(图3B)和“垂向剖面仪”(图3C)值得重视。遥控水下匍匐器用于Barkiey峡谷的自然气水合物观测,装有履带可能做各个方向的活动,能够摄像和丈量海底温度、盐度、甲烷含量等,装置了浮块使其分量从空中的275kg减到水下的45kg,由德国不莱梅Jair conditioningob大学制造。最近匍匐器上又填补了新探头:其实内蒙ADSS光缆。堆积微剖面仪,把一根比头发还细的传感器插进海底堆积层里。
垂向剖面仪(VPS)是挂在着底的锚系上靠高下搬动对水柱举行观测的设备。NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion在Barkiey Canyon节点上安排了这种活动平台,在水深396m处,装有绞车的海底装置上系有缆绳连接海面的浮标,垂向剖面仪集成了10种不同的观测设备和仪器,在海底之上近400m的限度内高下搬动,观测水柱的温度、盐度、溶解氧、养分盐、洋流以及浮游生物、鱼类活动等。
NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion的垂向剖面仪是个极为先辈的设备,由日本NGK创造运到加拿大,于2009年8月装置后挖掘剖面仪只上不下,不能回到平台底部。2010年5月发出缮治,9月再度投放,Endeavour节点位于胡安·德·夫卡板块和太平洋板块交。却又由于接触题目再度打击,至今尚未到位。这个例子很好地分析了深海技术的风险与难度。不过NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion绝大部门仪器还都是乐成的,2010年9月29日,由美国华盛顿大学和罗格斯大学联合研制的“联网观测喷口成像体例”(COVIS)装置在Endeaudio-videoour节点的海底举行观测(图3 D)。COVIS是应用声纳在热液喷口获取海底热液活动的声学图像,观测的时辰尺度从数小时到数周、数月、数年,可能研究热液对海洋潮汐、火山和布局活动的响应,进而分明其间的彼此相关,是研究深海热液的又一新武器。
五、管理运转形式
NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion的乐成原因首先在于有雄壮、明确而举座的迷信主意。有了既前沿又实际可行的迷信计划,就可能吸收多方的资金支持,国度一级有加拿大创新基金、州一级有不列颠哥伦比亚常识发达基金,还有其他政府机构、工业机构、大学等支持的1.4亿加元,作为建设和运转资金。
其次在管理和操作层面,由维多利亚大学有劲基金的管理和运作也十分乐成,Endeavour节点位于胡安·德·夫卡板块和太平洋板块交。维多利亚大学仍然从VENUS远洋海底观测网的建设中博得了体味。举座说,NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion由加拿大海洋网络有劲管理(ONC)。ONC是由加拿大维多利亚大学创立的非盈利性机构,它经历NEPTUNE和VENUS两个观测体例,有劲建立和维持加拿大海洋迷信和技术的国际相关,并支持焦点研究计划和研究恶果的应用,太平洋。主要领域包括:公共政策、经济发达和商业化、公共教育。ONC礼聘了Chris Barnes教授作为NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion项目的有劲人,下设迷信管理、工程技术、数据管理和财务管理等4个管理部门,有劲NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion的运转和管理。
而且,NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion是一个关闭体例。新疆光缆厂家。除了节点自带的法式仪器外,没有其他仪器。它的主要目的是经历提供光电缆这一底子办法,甘肃ADSS光缆厂家。吸收并和谐全世界科研单位来装置各自的仪器。采得的数据在网上向全世界供应。从1年前滥觞运转以来,数百个水下传感器在实时可能近乎实时的向海洋实验室传输观测数据和图像,管理大约60TB/a的数据是一项分外大的寻事。为此,NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion特地竖立了“数据管理和生存体例”(DMAS)。DMAS由近20人(占NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion全职人员的一半)运作,斥地了Oceans2.0网页操作体例,在实验室经历网络举行观测数据的传输和管理,以及水下观测仪器的控制。目前,均匀每天有900个原始观测数据文件从海底传回,经过紧缩后,大约有50GB的数据生存在维多利亚大学,同时,对于野战光缆。悉数的数据在萨斯喀彻温大学举行安闲备份。截至目前,已有98个国度的6300多名用户,经历互联网注册和使用了这些数据。
六、结语
从NEPTUNE-Caniwoulmerican dentwouls bummocialong withion的乐成,可能学到几方面的体味:
①我国海底建网必要迷信和技术严密精连系,什么是野战光缆。迷信以技术为底子,技术以迷信为教导。
②必要建立先辈的管理形式,越发是要增强国际外的交流互助。
③要放松造就我国的深海技术人员,举行深海观测设备、仪器的研制和工程技术体味的积聚。