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国内首台自主研发的移动式海洋地震仪完成海试

编辑:chenjiao 作者:朱心科 丁巍伟 时间:2020年09月22日 访问次数:180

      近日,自然资源部海底科学重点实验室丁巍伟团队自主研发的“海豚”移动式海洋地震仪在南海圆满完成了海试工作,海试作业由朱心科副研究员担任首席科学家。
      目前对地球深部结构的认识主要基于地震层析成像技术,通过获取地球深部的速度场来构建深部结构特征。地球表面三分之二为海洋,由于一直缺乏海洋地震的观测,导致大片的海洋区域缺乏或者没有地震射线覆盖,极大地影响了对海洋之下深部结构的认识。海底地震仪是目前海域深部结构探测的主要手段,但由于布放和回收成本高昂,而且观测也无法实现长周期性和实时性,无法实现大范围的实时观测。基于该现状,受到ARGO国际合作计划的启发而研发,国际上开始研发漂浮式海洋地震仪。这种地震仪不同于传统的固定式陆地地震台站和坐底式海底地震仪,而是悬浮在海水一定深度,并随着洋流运动,不仅可以长时间记录地震传达的信息,而且可以记录不同地点接收到的地震信号。由此可以形成覆盖较大海洋面积的地震台网,解决了海洋(除岛屿外)没有地震台网的难题,特别适合对较大面积海域开展层析成像工作。
      为更好的对海域深部结构进行探测,自然资源部第二海洋研究所丁巍伟团队在“全球变化与海气相互作用”专项的资助下,历时三年突破了超低功耗控制、低功率高效浮力调节、自主悬浮定深和地震在线识别等多项关键技术,研发了新一代的“海豚”移动式海洋地震仪。海豚地震仪携带甚低频-高频水听器,常态化工作水深800-1200米,最大设计工作水深3000米,可监测10000公里以内6级以上地震,工作寿命3年以上。相比较国际第一代漂浮式海洋地震仪,具有更长的工作寿命以及更好的数据记录实时性。
      本次海试进行了300m、500m、1000m水深试验,最大下潜深度1050m,水下自主悬浮定深精度±20m,最大升沉速度11m/分,单个剖面13.2小时。同时本次海试也进行了信号记录和传输测试,在下潜期间记录到有规律的声学信号,并通过卫星顺利传输回地面接收点。以上测试的圆满成功的说明具有自主知识产权的国内首台移动式海洋地震仪已达到预期的设计指标。题组后续计划10月份在南海投放10台海豚地震仪,开展正式的海洋地震长期化观测工作。



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水下 “海豚”号移动式海洋地震仪

“海豚”移动式海洋地震仪投放作业