南海深海觀測計劃

1、南海深海觀測計劃規(guī)劃設計方案1年度工作目標依據(jù)*規(guī)劃，*擬承擔南海深水區(qū)北部秋季航次水體綜合調(diào)查任務。利用3000噸左右的海洋水體科學考察船，對船只進行適應性改裝，通過CTD ADCP等多種儀器及裝備，對物理海洋、常規(guī)海洋氣象、海氣邊界層、高空氣象、海洋 化學、大氣化學和海洋生物等多類海洋環(huán)境信息開展錨系浮標、潛標、走航、大 面等多種方式的綜合觀測，為南海深水區(qū)北部提供我國自主的海洋環(huán)境基礎資 料。2. 調(diào)查航次設計2.1調(diào)查容1、物理海洋與海洋氣象調(diào)查包括：物理海洋、常規(guī)海洋氣象、海氣邊界層 和高空氣象(1) 物理海洋：水深、水溫、鹽度、密度、濁度、海流、波浪、海況、水 色、透明度和海發(fā)光；

2、(2) 常規(guī)海洋氣象：海面氣溫、氣壓、濕度、風速和風向、云、能見度和 天氣現(xiàn)象；(3) 海氣邊界層：海氣界面動量、感熱、潛熱和CQ通量，海表匹溫、海 氣界面氣溫、氣壓、濕度和風速梯度；2、海洋化學(1)海洋化學調(diào)查：pH、堿度、溶解氧、懸浮物、硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨鹽、活性磷酸鹽、活性硅酸鹽、溶解態(tài)無機碳和總有機碳等11個要素(2)大氣化學調(diào)查：氣溶膠調(diào)查包括 MSA碳、氮、磷、鋁、鈉共 6個要 素；二氧化碳調(diào)查包括連續(xù)觀測表層海水和大氣二氧化碳分壓 (pC02以及海水 中溫度、鹽度并收集氣溫、氣壓、風速和風向共 8個要素。3、海洋生物調(diào)查容包括葉綠素、初級生產(chǎn)力、微生物、微微型生物、微型浮游生

3、物、小型浮游生 物、大中型浮游生物、大型底棲生物、小型底棲生物和游泳動物。2.2調(diào)查技術路線1、物理海洋與海洋氣象調(diào)查物理海洋以船舶大面斷面/走航調(diào)查和錨系潛/浮標觀測為主，以XBT/XCTD/ 拋棄式測流儀等觀測為輔，其間收集整理國外可用的準同步遙感觀測資料，對南海深水區(qū)北部物理海洋要素開展基礎性調(diào)查。南海天氣系統(tǒng)基礎性調(diào)查，根據(jù)熱帶輻合帶、東風波的時間、空間分布特征， 選擇秋季一個航次在航線上，利用探空系統(tǒng)對南海季風、熱帶輻合帶、東風波的 溫度、氣壓、濕度、風等要素進行綜合觀測。南海海氣邊界層調(diào)查，全航程連續(xù)觀測，獲取邊界層溫度、氣壓、濕度、風 廓線，海氣界面通量采用走航全航程連續(xù)觀測，采

4、用高頻采樣方式獲取觀測資料， 并采用每5分鐘平均輸出一次通量平均值。2、海洋化學調(diào)查結(jié)合大面觀測的方式，對海水和大氣化學中 PH堿度、溶解氧、硝酸鹽、 亞硝酸鹽、銨鹽、活性磷酸鹽、活性硅酸鹽和總有機碳、海水和大氣二氧化碳分 壓(pC02進行調(diào)查。3、海洋生物生態(tài)調(diào)查采用平板培養(yǎng)計數(shù)、海上取樣與實驗室鏡檢分析等方法，對葉綠素和初極生 產(chǎn)力、微生物、微微型和微型浮游生物、小型浮游生物、大、中型浮游生物、大型底棲生物、小型底棲生物、游泳生物等海洋生物生態(tài)環(huán)境進行調(diào)查。2.3調(diào)查設計依據(jù)* 2012年度南海深水區(qū)北部秋季航次水體綜合調(diào)查任務，在2012年度南海北部秋季航次中設置2個錨系潛標、1個錨系浮

5、標及8條走航斷面，主要 對南部中尺度渦對西部環(huán)流的影響、黑潮通過渦旋脫落對南海北部環(huán)流的影響及 波研究以及研究黑潮通過渦旋脫落影響南海北部環(huán)流，菲律賓外海氣旋渦等重要海洋環(huán)流系統(tǒng)海區(qū)開展基礎性調(diào)查（如圖1所示）；主要開展物理海洋、常規(guī)海洋氣象、海氣邊界層、高空氣象、海水化學、大氣化學、海洋生物等要素開展調(diào) 查。圖1南海深水區(qū)北部調(diào)查斷面位置示意圖調(diào)查斷面：共8個斷面，116個大面站，具體位置見表1。在（12.500 ° N, 113.000 ° E）、（ 21.500 ° N, 118.500 ° E）各設置一個潛 標，可以對西沙群島西南側(cè)誘生氣旋渦及南

6、部反氣旋式大環(huán)流、南海西部金蘭灣冷水舌、東沙群島附近氣旋渦及南沙海槽反氣旋渦、南海北部海域波特征進行監(jiān) 測，同時，對季風潮和冷涌等南海北部深水區(qū)海洋環(huán)境要素進行基礎性調(diào)查，具體如表2所示。表3是調(diào)查航線船時設計。表1南海北部調(diào)查斷面斷面名稱斷面簡稱起點位置終點位置站數(shù)4-1318.250 ° N110.000 ° E11.000 ° N110.000 ° E171-1421.500 ° N113.000 ° E11.000 ° N113.000 ° E177-1517.000 ° N115.500

7、76; E11.000 ° N115.5 00°E62-1221.500 ° N118.5 00°E14.00 0°N118.5 00°E811-1714.000 ° N118.000 ° E10.500 ° N118.000 ° E31-321.500 ° N113.000 ° E21.500 ° N120.500 ° E154-518.250 ° N110.000 ° E18.250 ° N113.000 ° E

8、46-817.000 ° N113.000 ° E17.000 ° N118.500 ° E39-1214.000 ° N11.000 ° N14.000 ° N118.5 00°E713-1611.000 ° N110.000 ° E11.0 00° N118.000 ° E94-1018.250 ° N110.000 ° E14.0 00° N118.500 ° E合計998表2南海北部錨系潛（?。苏疚徽久暥冉?jīng)度12.500 &

9、#176; N113.000 ° E21.500 ° N118.500 ° E表3調(diào)查航線船時設計站位一經(jīng)度緯度航距 （海里）航速 （節(jié)）航時抵站 時間作業(yè) 時間離站 時間111321.5129.2010： 00113.421.523.97122.09.2012: 000.59.2012: 30113.821.523.97122.09.200.59.2014: 3015: 00114.221.523.97122.09.200.6r 9.2017: 0017: 36114.621.523.97122.09.200.69.2019: 3620: 1211521.523

10、.97122.09.200.69.2022: 1222: 48115.421.523.97122.09.210.69.210: 481: 24115.821.523.97122.09.210.6P 9.213: 244: 00116.221.523.97122.09.210.79.216: 006: 42116.621.523.97122.09.210.79.218: 429: 24117.221.523.97122.09.210.8P 9.2111: 2412: 12117.621.523.97122.09.210.89.2114: 1215: 002118.521.553.94124.59

11、.212.29.2119: 3021: 4211921.529.97122.59.222.29.220: 12I 2: 24119.521.529.97122.59.222.29.224: 547: 0612021.529.97122.59.222.29.229: 3611: 483120.521.529.97122.59.222.29.2214: 1816: 302118.521.5119.8712109.239.232: 302: 30118.520.559.941259.232.29.237: 309: 42118.519.559.941259.232.29.2314: 4216: 54

12、118.518.559.941259.232.29.2421: 540: 068118.51789.90127.59.242.2P 9.247: 369: 48118.51659.941259.242.29.2414: 4815: 00118.51559.941259.242.29.2420: 0022: 1212118.51459.941259.252.29.253: 125: 24111181429.97122.59.252.2P 9.257: 541 10: 061611811179.8112159.261.79.261: 061 2: 541711810.529.97122.59.26

13、1.7P 9.265: 246: 12161181129.97122.59.26P 9.268: 428: 42117.51129.97122.59.261.59.2611: 1212: 42116.81141.95123.59.260.59.2616: 1216: 421161147.951249.262.29.2620: 4222: 5415115.51129.97122.59.272.29.271: 243: 36115.512.271.921269.272.29.279: 3611: 48115.513.471.921269.272.29.2717: 4820: 00115.514.6

14、71.921269.282.29.282: 004: 12115.515.871.921269.282.29.2810: 1212: 247115.51771.921269.282.29.2818: 2420: 361171789.9127.59.292.29.294: 066: 188118.51789.9127.59.292.29.2913: 4816: 00 |12118.514179.8112159.307: 009.307: 00111181429.97122.59.309.309: 309: 30116.71477.92126.59.302.2r 9.3016: 0018: 121

15、14.214149.841212.510.12.210.16: 428: 54101131471.9212610.12.210.114: 5417: 061131359.9412510.12.210.222: 060: 181131259.9412510.22.2P 10.25: 187: 30141131159.9412510.22.210.212: 3014: 421141159.9412510.22.210.219: 4221: 541151159.9412510.31.6r 10.32: 544: 3015115.51129.97122.510.31.410.37: 008: 2414

16、11311149.841212.510.310.320: 5420: 541121159.9412510.42.210.41: 54I 4: 06111.51129.97122.510.42.210.46: 368: 48110.81141.95123.510.42.210.412: 1814: 30110.41123.97122.010.41.910.416: 3018: 24131101123.97122.010.4110.420: 2421: 2411011.529.97122.510.41.110.523: 541: 001101229.97122.510.52.110.53: 305

17、: 3611012.423.97122.010.51.510.57: 369: 0611012.823.97122.010.51.8P 10.511: 0612: 5411013.223.97122.010.5210.514: 5416: 5411013.623.97122.010.52.110.518: 5421: 0091101423.97122.010.51.610.623: 000: 3611014.423.97122.010.60.9P 10.62: 36(3: 3011014.717.98121.510.60.710.65: 001 5: 4211015.229.97122.510

18、.61r 10.68: 129: 1211015.729.97122.510.61.5r 10.611: 4213: 1211016.229.97122.510.60.810.615: 4216: 3011016.729.97122.510.60.910.619: 0019: 5411017.229.97122.510.6110.622: 2423: 2411017.729.97122.510.71.310.71: 543: 12411018.2532.96122.710.70.610.75: 546: 30110.317.8330.93122.610.70.610.79: 069: 4211

19、0.617.430.93122.610.71.710.712: 1814: 00 1110.916.9830.93122.610.7210.716: 3618: 36111.216.5530.93122.610.7110.721: 1222: 12111.516.1330.93122.610.81.110.80: 481: 54111.815.730.93122.610.81.310.84: 305: 48112.115.2830.93122.610.88: 241.910.810: 18112.414.8530.93122.610.82.210.812: 5415: 06112.714.43

20、30.93122.610.82.2P 10.817: 4219: 54101131430.93122.610.82.210.922: 300: 42112.51429.97122.510.92.210.93: 125: 241121429.97122.510.91.910.97: 549: 48111.51429.97122.510.92.2P 10.912: 1814: 301111429.97122.510.9210.917: 0019: 00110.51429.97122.510.91.610.921: 3023: 0691101429.97122.510.100.6r 10.101:

21、362: 121011314179.81121510.1010.1017: 1217: 1211314.953.94124.510.102.210.1021: 4223: 5411315.641.95123.510.112.210.113: 245: 3611316.341.95123.510.111.810.119: 0610: 5461131741.95123.510.111.910.1114: 2416: 18113.81747.9512410.112.210.1120: 1822: 30114.61747.9512410.122.210.122: 304: 427115.51753.9

22、4124.510.1210.129: 129: 12611317149.841212.510.1210.1221: 4221: 4211317.423.9712210.121.410.1323： 421： 0611317.823.9712210.132.210.133： 065： 18511318.2526.97122.310.132.210.137： 369： 48112.418.2535.9612310.132.210.1312： 4815： 00111.818.2535.9612310.131.9r 10.1318： 0019： 54111.218.2535.9612310.131.91

23、0.1422： 540： 48110.618.2535.9612310.140.610.143： 484： 24411018.2535.9612310.14r 10.147： 247： 24511318.25179.81121510.14r 10.1422： 2422： 241131944.95123.710.150.910.152： 063： 0011319.529.97122.510.150.710.155： 306： 121132029.97122.510.150.610.158： 429： 1811320.529.97122.510.150.610.1511： 4812： 241132

24、129.97122.510.150.610.1514： 5415： 30111321.529.97122.510.1510.1518： 0018： 003. 計劃安排3.1調(diào)查準備海洋調(diào)查專項任務的開展，包括海洋調(diào)查前期準備工作，主要包括海洋調(diào)查船的選擇和升級改造、調(diào)查儀器的購買、安裝和調(diào)試等。調(diào)查船海洋調(diào)查船采用中國科學院南海所的實驗3號調(diào)查船，該船排水量為3000t,具有走航的ADCP（800-1000米），CTD等船載設備，航行速度 16-18節(jié)， 續(xù)航能力45天左右，載員60人，其中科考人員30人。船上基本裝備包括：萬米水文絞車 1臺套、3000m水文鎧裝電纜絞車1臺 套、1500m以

25、上水文鎧裝電纜絞車1臺套、其它輔助觀測用小型水文絞車 2臺套、 現(xiàn)場作業(yè)時CTD可直接進出的濕實驗室1間、大面觀測干實驗室1間、走航ADCP（38K）安裝井一處、潛標布放龍門吊1臺套、潛標布放絞盤至少1臺套、潛標 布放用小艇1艘、測波雷達安裝平臺一處、GPS安裝位置至少2處、船舶氣象儀 安裝位置一處、氣象觀測設備及觀測位置一處、氣象觀測干實驗室1間、海氣邊 界層觀測設備安裝位置1處、探空觀測工作平臺1處、資料處理實驗室2間等。 海氣邊界層：為避免船體對測量的影響，走航通量觀測系統(tǒng)需要安裝在船首主桅 桿上o GPS探空系統(tǒng)需要一間2 3吊的工作室，安放GPS接收機并能提供220V/1A 的交流電

26、源。儀器設備物理海洋、常規(guī)海洋氣象、海氣邊界層和高空氣象主要調(diào)查儀設備表見表 3, 海洋化學與海洋生物主要調(diào)查儀設備表見表 4o表3物理海洋、常規(guī)海洋氣象、海氣邊界層和高空氣象主要調(diào)查儀設備表儀器名稱數(shù)量（臺）備注價格LADCP2深海大洋區(qū) LADCP觀測必須采 用雙LADCP觀測方式140萬走航 ADCP-300K11套170萬UCTD1走航CTD觀測180萬XBT發(fā)射系統(tǒng)2包括2套發(fā)射系統(tǒng)，其中1套20萬備用CTD2其中1套備用240萬測量定位綜合系統(tǒng)1測量定位便攜式船載測波系統(tǒng)1波浪要素的自動觀測70萬微波輻射計1太陽輻射錨系潛標2600萬浮標1100萬渦動通量觀測系統(tǒng)1氣溫、濕度和風速

27、的脈動量60萬GPS探空系統(tǒng)1氣溫、氣壓、濕度、風速、風 向50萬低空探空火箭1氣溫、氣壓、濕度、風速、風 向海氣邊界層監(jiān)測系統(tǒng)1氣溫、濕度和風速的脈動量， 海氣界面通量60萬船舶溫濕梯度儀1溫濕梯度10萬激光雷達1風速、風向廓線200萬高精度紅外溫度儀1海表皮溫1萬船舶氣象儀1氣溫、氣壓、濕度、風速、風 向10萬能見度儀1能見度30萬激光測云儀1云50萬表4海洋化學與生物生態(tài)主要調(diào)查儀設備表儀器名稱數(shù)量（臺）備注CO2分析儀1大氣二氧化碳分壓和海水二氧化碳分壓電位滴定儀1總堿度無機碳分析儀1溶解無機碳熒光光度計1葉綠素初級生產(chǎn)力測量儀1初級生產(chǎn)力顯微鏡1微生物、微微型、微型、大中型浮游生物、

28、底棲生 物樣品PH計1PH滴定管1溶解氧營養(yǎng)鹽分析儀1硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨鹽、活性磷酸鹽、活性硅酸 鹽消解法1總氮、總磷、溶解態(tài)氮、溶解態(tài)磷TOC1總有機碳CTD采水器米集水樣1水樣采集多管采樣器 重力活塞采樣器1底質(zhì)取樣垂直拖網(wǎng)1浮游生物采集底拖網(wǎng)1大型底棲生物超低溫冰箱1微生物菌種資源保藏液氮罐1生物樣品保存過濾器1水樣過濾3.2調(diào)查時間安排2012年9月一11月，任務總用時約需45天4. 工作量測算南海深水區(qū)北部水體物理海洋與海洋氣象調(diào)查的工作量主要集中在潛標、浮標的布放和回收，現(xiàn)場調(diào)查時間主要集中于大面斷面觀測，具體工作量如下:表5南海深水區(qū)北部水體物理海洋與海洋氣象調(diào)查工作及工作量調(diào)

29、查方式工作量大面觀測11條斷面98個大面站走航觀測全航程觀測5249.16海里錨系潛標觀測2套（持續(xù)觀測時間為 3個月）錨系浮標觀測1個拋棄式剖面觀測98個（每大面站1個）探空觀測206個探空氣球（每個大面站 1個，另外每天08時、20時各1個X 45天）大氣波導低空探測火箭116個（每站1個）備注：表6南海深水區(qū)北部水體物理海洋與海洋氣象調(diào)查工作時間科目時間（小時）航行距離作業(yè)距離9721km437非作業(yè)距離2640km11898個大面站觀測時間3小時/站3483個潛標10小時/個302個浮標4小時/個8合計818說明：航速12節(jié)5. 調(diào)查經(jīng)費概算表7南海北部水體綜合調(diào)查 2012年度秋季航次總經(jīng)費經(jīng)費開支項目經(jīng)費（萬元）說明1設計費30按總經(jīng)費1%計算2備 航 費組織協(xié)調(diào)費30 (1%)調(diào)查測量船加改裝費0加裝改造龍門吊等儀器安裝、調(diào)試、標疋費、 試航油水補給費15 (0.5%)生活必須品裝載費2 (0.067%)航海圖紙資料費3 (0.1%)備航檢查