海洋地球物理及海底構(gòu)造學(xué) (17)_第1頁
海洋地球物理及海底構(gòu)造學(xué) (17)_第2頁
海洋地球物理及海底構(gòu)造學(xué) (17)_第3頁
海洋地球物理及海底構(gòu)造學(xué) (17)_第4頁
海洋地球物理及海底構(gòu)造學(xué) (17)_第5頁
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文檔簡介

1、三、國際海洋科學(xué)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢三、國際海洋科學(xué)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 近年來,在國際海洋組織和沿海國家政府的推動,以及近年來,在國際海洋組織和沿海國家政府的推動,以及全球海洋科學(xué)家的共同努力下,海洋科學(xué)技術(shù)取得了重大進步,全球海洋科學(xué)家的共同努力下,海洋科學(xué)技術(shù)取得了重大進步,加深了對海洋的科學(xué)認(rèn)識,促進了社會進步和經(jīng)濟繁榮。加深了對海洋的科學(xué)認(rèn)識,促進了社會進步和經(jīng)濟繁榮。 當(dāng)今世界,隨著人們對資源、環(huán)境、人口問題認(rèn)識的提當(dāng)今世界,隨著人們對資源、環(huán)境、人口問題認(rèn)識的提高和海洋科學(xué)技術(shù)支撐體系的逐漸建立,海洋成為全球競爭的大高和海洋科學(xué)技術(shù)支撐體系的逐漸建立,海洋成為全球競爭的大舞臺。海洋科

2、學(xué)技術(shù)不僅成為全球社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)資源,也舞臺。海洋科學(xué)技術(shù)不僅成為全球社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)資源,也將成為人類進一步認(rèn)識海洋,開發(fā)、利用和保護海洋的重要支撐。將成為人類進一步認(rèn)識海洋,開發(fā)、利用和保護海洋的重要支撐。1.2 海洋的基本知識 2.海洋科學(xué)概述(一)海洋科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(一)海洋科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢1 1發(fā)展現(xiàn)狀:發(fā)展現(xiàn)狀:1 1)國際大型海洋科學(xué)研究計劃的實施,推動了海洋科)國際大型海洋科學(xué)研究計劃的實施,推動了海洋科學(xué)的迅速發(fā)展。學(xué)的迅速發(fā)展。世界海洋環(huán)流實驗(世界海洋環(huán)流實驗(WOCEWOCE)熱帶海洋和全球大氣(熱帶海洋和全球大氣(TOGATOGA)全球海洋通量聯(lián)合研究(全

3、球海洋通量聯(lián)合研究(JGOFSJGOFS)海岸帶海陸相互作用研究(海岸帶海陸相互作用研究(LOICZLOICZ)上層海洋與低層大氣(上層海洋與低層大氣(SOLASSOLAS)全球海洋生態(tài)系動力學(xué)研究(全球海洋生態(tài)系動力學(xué)研究(GLOBECGLOBEC)北極在全球變化中的作用(北極在全球變化中的作用(ACSYSACSYS) 推動著海洋中的物理過程與生物地球化學(xué)過程以推動著海洋中的物理過程與生物地球化學(xué)過程以及海及海- -氣、海氣、海- -陸相互作用研究的深入發(fā)展。陸相互作用研究的深入發(fā)展。促進了海洋古環(huán)境研究和古海洋學(xué)的誕生,并催生了國際海洋全球變化促進了海洋古環(huán)境研究和古海洋學(xué)的誕生,并催生了

4、國際海洋全球變化研究(研究(IMAGESIMAGES)計劃的:)計劃的:大洋鉆探計劃大洋鉆探計劃(ODP)(ODP)為海洋科學(xué)開拓了許多嶄新研究領(lǐng)域的:為海洋科學(xué)開拓了許多嶄新研究領(lǐng)域的:大洋中脊計劃大洋中脊計劃(Inter Ridge)(Inter Ridge)海洋科學(xué)與生物資源(海洋科學(xué)與生物資源(OSLROSLR)赤潮的生態(tài)學(xué)與海洋學(xué)(赤潮的生態(tài)學(xué)與海洋學(xué)(GEOHABGEOHAB)為海洋科學(xué)研究提供豐富寶貴資料的:為海洋科學(xué)研究提供豐富寶貴資料的:全球海洋觀測系統(tǒng)(全球海洋觀測系統(tǒng)(GOOSGOOS)圍繞深??茖W(xué)鉆探、大洋中脊計劃的實施,在大洋底、熱液噴泉周圍和圍繞深??茖W(xué)鉆探、大洋中

5、脊計劃的實施,在大洋底、熱液噴泉周圍和沉積物巖芯中發(fā)現(xiàn)了無數(shù)的新的物種。這些極端環(huán)境下的生命現(xiàn)象和生命過沉積物巖芯中發(fā)現(xiàn)了無數(shù)的新的物種。這些極端環(huán)境下的生命現(xiàn)象和生命過程的研究,正在成為生物海洋學(xué)新的研究熱點和難點。這些科學(xué)探索,代表程的研究,正在成為生物海洋學(xué)新的研究熱點和難點。這些科學(xué)探索,代表了世界海洋科學(xué)技術(shù)的前沿和發(fā)展方向,給海洋科學(xué)帶來了空前發(fā)展的機遇了世界海洋科學(xué)技術(shù)的前沿和發(fā)展方向,給海洋科學(xué)帶來了空前發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn)。和挑戰(zhàn)。2 2)海洋開發(fā)和海洋權(quán)益之爭,也推動了沿海國家)海洋開發(fā)和海洋權(quán)益之爭,也推動了沿海國家“區(qū)域海洋學(xué)區(qū)域海洋學(xué)”的調(diào)查的調(diào)查研究。研究。1994年年

6、11月月聯(lián)合國海洋法公約聯(lián)合國海洋法公約生效后,所有沿海國家都在主張擴大本國的管生效后,所有沿海國家都在主張擴大本國的管轄海域,爭奪新的海洋資源,調(diào)整或重新制定海洋發(fā)展戰(zhàn)略和政策,以利用新的國際海轄海域,爭奪新的海洋資源,調(diào)整或重新制定海洋發(fā)展戰(zhàn)略和政策,以利用新的國際海洋法律制度來滿足自己的利益需求。洋法律制度來滿足自己的利益需求。美國在美國在1990年發(fā)表的年發(fā)表的90年代海洋科技發(fā)展報告年代海洋科技發(fā)展報告中提出要中提出要“保持和增強在海洋科技領(lǐng)域保持和增強在海洋科技領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位的領(lǐng)導(dǎo)地位” 。2004年又出臺了年又出臺了21世紀(jì)海洋藍圖世紀(jì)海洋藍圖,公布了,公布了美國海洋行動計劃美國

7、海洋行動計劃。加拿大在加拿大在2002年制定了年制定了加拿大海洋戰(zhàn)略加拿大海洋戰(zhàn)略。日本在日本在1997年制定的年制定的日本海洋開發(fā)推進計劃日本海洋開發(fā)推進計劃和和海洋科技發(fā)展計劃海洋科技發(fā)展計劃基礎(chǔ)上,基礎(chǔ)上,2002年年8月又制定了月又制定了新世紀(jì)日本海洋政策基本框架新世紀(jì)日本海洋政策基本框架,目的在于,目的在于21世紀(jì)實現(xiàn)世紀(jì)實現(xiàn)“海洋科技大國海洋科技大國”的目標(biāo)。的目標(biāo)。2004年又發(fā)布了第一部海洋白皮書,提出對海洋實施全面管理。年又發(fā)布了第一部海洋白皮書,提出對海洋實施全面管理。2001年年7月,俄羅斯總統(tǒng)普京批準(zhǔn)了月,俄羅斯總統(tǒng)普京批準(zhǔn)了俄羅斯聯(lián)邦至俄羅斯聯(lián)邦至2020年期間的海洋

8、政策年期間的海洋政策,強調(diào)加強海,強調(diào)加強海洋科技活動和海洋軍事科學(xué)研究,以實現(xiàn)并保護俄羅斯聯(lián)邦的海洋利益,鞏固其世界海洋大國地位。洋科技活動和海洋軍事科學(xué)研究,以實現(xiàn)并保護俄羅斯聯(lián)邦的海洋利益,鞏固其世界海洋大國地位。2007年年7月俄羅斯的載人潛水器潛入北冰洋底,并在北極海底插上了特制的俄羅斯國旗。月俄羅斯的載人潛水器潛入北冰洋底,并在北極海底插上了特制的俄羅斯國旗。韓國也制定了韓國也制定了21世紀(jì)海洋戰(zhàn)略世紀(jì)海洋戰(zhàn)略,提出通過,提出通過“藍色革命藍色革命”實現(xiàn)海洋超級強國的夢想。實現(xiàn)海洋超級強國的夢想。各沿海國家競相提出發(fā)展海洋經(jīng)濟的計劃,開發(fā)利用海洋資源、發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)成各沿海國家競相提

9、出發(fā)展海洋經(jīng)濟的計劃,開發(fā)利用海洋資源、發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)成為世界高技術(shù)競爭的焦點。為世界高技術(shù)競爭的焦點。 (一)海洋科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(一)海洋科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢2 2發(fā)展趨勢:發(fā)展趨勢:當(dāng)前國際海洋科學(xué)技術(shù)圍繞全球重大環(huán)境問題、經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安當(dāng)前國際海洋科學(xué)技術(shù)圍繞全球重大環(huán)境問題、經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全的重大戰(zhàn)略需求,其發(fā)展呈現(xiàn)出以下的趨勢:全的重大戰(zhàn)略需求,其發(fā)展呈現(xiàn)出以下的趨勢:(1)研究重點趨向資源、環(huán)境、氣候等與人類生存與發(fā)展密切相關(guān)的重)研究重點趨向資源、環(huán)境、氣候等與人類生存與發(fā)展密切相關(guān)的重大問題。大問題。例如,陸例如,陸-?;ハ嘧饔茫ê;ハ嘧饔茫↙OICZ)中的陸地)中

10、的陸地-海洋海洋-大氣間的物質(zhì)通量研究;海大氣間的物質(zhì)通量研究;海岸帶物質(zhì)傳輸和蓄積能力研究;外界環(huán)境變化對海岸帶的影響研究;海岸綜合管理和岸帶物質(zhì)傳輸和蓄積能力研究;外界環(huán)境變化對海岸帶的影響研究;海岸綜合管理和合理利用問題研究等等。一些重大綜合性海洋科學(xué)研究計劃的實施,催生了一些新的合理利用問題研究等等。一些重大綜合性海洋科學(xué)研究計劃的實施,催生了一些新的海洋科學(xué)研究領(lǐng)域,帶動了海洋高技術(shù)的重大突破。海洋科學(xué)研究領(lǐng)域,帶動了海洋高技術(shù)的重大突破。(2)研究內(nèi)容和方法趨向多學(xué)科交叉、滲透和綜合。)研究內(nèi)容和方法趨向多學(xué)科交叉、滲透和綜合。例如,環(huán)境海洋學(xué)幾例如,環(huán)境海洋學(xué)幾乎囊括了海洋科學(xué)的

11、各個分支學(xué)科,尤其是海洋生態(tài)環(huán)境、海洋環(huán)境化學(xué)、海洋地球乎囊括了海洋科學(xué)的各個分支學(xué)科,尤其是海洋生態(tài)環(huán)境、海洋環(huán)境化學(xué)、海洋地球化學(xué)、海洋環(huán)境物理學(xué)等等。與社會科學(xué)的交叉研究也將成為新的特色,海洋人文學(xué)化學(xué)、海洋環(huán)境物理學(xué)等等。與社會科學(xué)的交叉研究也將成為新的特色,海洋人文學(xué)科正在嶄露頭角??普趰渎额^角。(3)研究方式趨向全球化和國際化。)研究方式趨向全球化和國際化。由于海洋的廣袤無邊和相互連通,以及海洋由于海洋的廣袤無邊和相互連通,以及海洋現(xiàn)象的錯綜復(fù)雜,一些戰(zhàn)略性、前沿性的海洋科學(xué)問題,必須從全球化的觀點和高度,現(xiàn)象的錯綜復(fù)雜,一些戰(zhàn)略性、前沿性的海洋科學(xué)問題,必須從全球化的觀點和高度

12、,采用國際合作的方式去組織研究和開展綜合調(diào)查。采用國際合作的方式去組織研究和開展綜合調(diào)查。(4)研究手段不斷采用高新技術(shù),并向全覆蓋、立體化、自動化和信息化方)研究手段不斷采用高新技術(shù),并向全覆蓋、立體化、自動化和信息化方向發(fā)展。向發(fā)展。海洋表面、海水中、海底、海岸和海洋上空設(shè)置的各類高新技術(shù)觀測儀器和海洋表面、海水中、海底、海岸和海洋上空設(shè)置的各類高新技術(shù)觀測儀器和觀測手段組成的觀測網(wǎng),對海洋實施全天候觀測已成為各國通行做法。觀測手段組成的觀測網(wǎng),對海洋實施全天候觀測已成為各國通行做法。(5)海洋科學(xué)研究已形成宏觀方向和微觀方向同時發(fā)展的局面。)海洋科學(xué)研究已形成宏觀方向和微觀方向同時發(fā)展的

13、局面。宏觀上著重圍宏觀上著重圍繞全球和區(qū)域尺度的科學(xué)問題展開,進行系統(tǒng)性調(diào)查和建模,并借助大型計算機進行繞全球和區(qū)域尺度的科學(xué)問題展開,進行系統(tǒng)性調(diào)查和建模,并借助大型計算機進行模擬和預(yù)測;微觀上借助新型觀測和實驗手段,進行機制方面的研究,揭示一些新的模擬和預(yù)測;微觀上借助新型觀測和實驗手段,進行機制方面的研究,揭示一些新的自然現(xiàn)象。自然現(xiàn)象。(6)深海調(diào)查觀測技術(shù)的不斷發(fā)展和改進,形成深海大洋和近海研究齊頭并)深海調(diào)查觀測技術(shù)的不斷發(fā)展和改進,形成深海大洋和近海研究齊頭并進的局面。進的局面。深海觀測和研究將繼續(xù)受到重視,海底科學(xué)將成為熱點學(xué)科之一。深海觀測和研究將繼續(xù)受到重視,海底科學(xué)將成為

14、熱點學(xué)科之一。2 2發(fā)展趨勢:發(fā)展趨勢:(二)海洋技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(二)海洋技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢1 1發(fā)展現(xiàn)狀:發(fā)展現(xiàn)狀:海洋技術(shù)包括:海洋技術(shù)包括:海洋環(huán)境立體監(jiān)測與環(huán)境預(yù)測預(yù)報技術(shù)海洋環(huán)境立體監(jiān)測與環(huán)境預(yù)測預(yù)報技術(shù)、海洋工程技術(shù)、海洋工程技術(shù)、海洋資源勘查與開發(fā)利用技術(shù)海洋資源勘查與開發(fā)利用技術(shù)、海洋信息技術(shù)。、海洋信息技術(shù)。(1 1)海洋環(huán)境立體監(jiān)(觀)測技術(shù))海洋環(huán)境立體監(jiān)(觀)測技術(shù)包括衛(wèi)星和飛機遙感監(jiān)測、水面和水包括衛(wèi)星和飛機遙感監(jiān)測、水面和水下的定點或移動平臺觀測、岸基臺站觀測、多平臺集成觀測等技術(shù)。海洋觀測高技術(shù)下的定點或移動平臺觀測、岸基臺站觀測、多平臺集成觀測等技術(shù)。海洋觀

15、測高技術(shù)的發(fā)展使海洋觀測獲取全天候、長時間序列資料成為可能。的發(fā)展使海洋觀測獲取全天候、長時間序列資料成為可能。1)衛(wèi)星遙感海洋監(jiān)測技術(shù):)衛(wèi)星遙感海洋監(jiān)測技術(shù):美國、前蘇聯(lián)、日本、歐洲空間局等相繼發(fā)射了一系列海美國、前蘇聯(lián)、日本、歐洲空間局等相繼發(fā)射了一系列海洋衛(wèi)星。目前,以海洋觀測為主的在軌衛(wèi)星已有洋衛(wèi)星。目前,以海洋觀測為主的在軌衛(wèi)星已有30多個。衛(wèi)星遙感海洋監(jiān)測與現(xiàn)場海洋監(jiān)測手段多個。衛(wèi)星遙感海洋監(jiān)測與現(xiàn)場海洋監(jiān)測手段相結(jié)合,已能全覆蓋地監(jiān)測太陽輻射、海面風(fēng)應(yīng)力和風(fēng)向、降雨量、海表面溫度、海洋水色、海相結(jié)合,已能全覆蓋地監(jiān)測太陽輻射、海面風(fēng)應(yīng)力和風(fēng)向、降雨量、海表面溫度、海洋水色、海流

16、、海面高度、表層熱通量及其他衍生量。流、海面高度、表層熱通量及其他衍生量。2)水下移動觀測技術(shù):)水下移動觀測技術(shù):水下觀測水下觀測AUV、水下滑翔器(、水下滑翔器(AUG)、自持式剖面探測漂流?。⒆猿质狡拭嫣綔y漂流浮標(biāo),被認(rèn)為是現(xiàn)代海洋環(huán)境觀測的標(biāo)志性技術(shù)裝備,它們與衛(wèi)星觀測、錨系浮標(biāo)和潛標(biāo)定點觀測標(biāo),被認(rèn)為是現(xiàn)代海洋環(huán)境觀測的標(biāo)志性技術(shù)裝備,它們與衛(wèi)星觀測、錨系浮標(biāo)和潛標(biāo)定點觀測相結(jié)合,構(gòu)成了海洋環(huán)境立體監(jiān)測能力。相結(jié)合,構(gòu)成了海洋環(huán)境立體監(jiān)測能力。3)深海觀測技術(shù):)深海觀測技術(shù):深海定點長期觀測是現(xiàn)代海洋觀測技術(shù)發(fā)展的重要特點。深海定點長期觀測是現(xiàn)代海洋觀測技術(shù)發(fā)展的重要特點。日本為

17、觀測和研究地震,由日本東京大學(xué)為主建立了日本為觀測和研究地震,由日本東京大學(xué)為主建立了ARENA海底地震觀測網(wǎng),沿日本海溝跨越海底地震觀測網(wǎng),沿日本海溝跨越板塊邊界的光板塊邊界的光/電纜連接地震觀測網(wǎng)。目前正向地震、海洋學(xué)和生物學(xué)等多學(xué)科觀測和研究電纜連接地震觀測網(wǎng)。目前正向地震、海洋學(xué)和生物學(xué)等多學(xué)科觀測和研究方向發(fā)展,連接的儀器和傳感器包括地震儀和海嘯傳感器及其它物理、化學(xué)傳感器。方向發(fā)展,連接的儀器和傳感器包括地震儀和海嘯傳感器及其它物理、化學(xué)傳感器。東北太平洋海底觀測系統(tǒng)(海王星計劃),設(shè)在水下約東北太平洋海底觀測系統(tǒng)(海王星計劃),設(shè)在水下約3000m海床上,可以長期觀測海洋內(nèi)部和海

18、床上,可以長期觀測海洋內(nèi)部和海底各種物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)過程,可進行幾十年的海洋學(xué)和板塊地殼構(gòu)造過程研究。海底各種物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)過程,可進行幾十年的海洋學(xué)和板塊地殼構(gòu)造過程研究。1998年開始策劃,計劃年開始策劃,計劃2007年運行年運行。2007年年4月,美國加州蒙特雷灣海洋科學(xué)觀測站完成了電力和通訊兩用光纜的鋪設(shè)。設(shè)置有多種月,美國加州蒙特雷灣海洋科學(xué)觀測站完成了電力和通訊兩用光纜的鋪設(shè)。設(shè)置有多種物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)觀測儀器、攝像機以及觀測型物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)觀測儀器、攝像機以及觀測型AUV,實現(xiàn)了對海洋過程、海洋生,實現(xiàn)了對海洋過程、海洋生物、海底地質(zhì)的長期、實時、連續(xù)

19、自動觀測。系統(tǒng)設(shè)計壽命期為物、海底地質(zhì)的長期、實時、連續(xù)自動觀測。系統(tǒng)設(shè)計壽命期為25年。年。4)多平臺集成觀測技術(shù):)多平臺集成觀測技術(shù):國際海洋組織在全球海洋觀測系統(tǒng)(國際海洋組織在全球海洋觀測系統(tǒng)(GOOS)框架下,又推出了全)框架下,又推出了全球海洋觀測系統(tǒng)的沿海部分(球海洋觀測系統(tǒng)的沿海部分(C-GOOS)、全球海洋碳觀測系統(tǒng))、全球海洋碳觀測系統(tǒng)(GOCOS)、熱帶印度洋觀、熱帶印度洋觀測系統(tǒng)(測系統(tǒng)(IndOOS),并將這些系統(tǒng)納入集成的全球觀測戰(zhàn)略(),并將這些系統(tǒng)納入集成的全球觀測戰(zhàn)略(IGOS),與與GOOS與與GCOS(全球氣候觀測系統(tǒng))一起,又納入全球?qū)Φ赜^測系統(tǒng)(全球

20、氣候觀測系統(tǒng))一起,又納入全球?qū)Φ赜^測系統(tǒng)(GEOSS)。)。5)海洋環(huán)境預(yù)測預(yù)報和警報技術(shù):)海洋環(huán)境預(yù)測預(yù)報和警報技術(shù):美國的海洋環(huán)境預(yù)測預(yù)報能力代表了世界先進水平。除了美國的海洋環(huán)境預(yù)測預(yù)報能力代表了世界先進水平。除了NOAA開發(fā)的環(huán)境預(yù)報產(chǎn)品外,美國海軍開發(fā)了開發(fā)的環(huán)境預(yù)報產(chǎn)品外,美國海軍開發(fā)了“模塊化海洋數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)模塊化海洋數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)”(MODAS)、)、“分層海洋模型分層海洋模型”(NLOM) 、“海洋大氣耦合中尺度預(yù)測系統(tǒng)海洋大氣耦合中尺度預(yù)測系統(tǒng)”(COAMPS)。)。(2 2)深海油氣資源開發(fā)平臺技術(shù))深海油氣資源開發(fā)平臺技術(shù)海洋油氣平臺技術(shù)是海洋工程的核心技術(shù)之海洋油氣

21、平臺技術(shù)是海洋工程的核心技術(shù)之一,與鉆井、測井技術(shù)裝備一起,構(gòu)成海洋油氣資源勘探開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)裝備。世界一,與鉆井、測井技術(shù)裝備一起,構(gòu)成海洋油氣資源勘探開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)裝備。世界海洋油氣資源開發(fā)的重點在海洋油氣資源開發(fā)的重點在3001500m水深的深海和水深的深海和1500m以上的超深水海域。深海以上的超深水海域。深海油氣探明儲量已占海洋油氣探明儲量的油氣探明儲量已占海洋油氣探明儲量的65以上,約以上,約500億桶油當(dāng)量,未發(fā)現(xiàn)的潛在資億桶油當(dāng)量,未發(fā)現(xiàn)的潛在資源量約源量約1000億桶油當(dāng)量。億桶油當(dāng)量。1)深海油氣平臺技術(shù):)深海油氣平臺技術(shù):深水油氣勘探開發(fā)主要海域是墨西哥灣、巴西坎波斯盆

22、地、西非安哥深水油氣勘探開發(fā)主要海域是墨西哥灣、巴西坎波斯盆地、西非安哥拉、英國北海。鉆探井平臺是深海油氣資源開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)裝備,目前鉆井平臺已形成張力腿平拉、英國北海。鉆探井平臺是深海油氣資源開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)裝備,目前鉆井平臺已形成張力腿平臺臺(TLP)、深吃水立柱式平臺、深吃水立柱式平臺(SPAR)、半潛式平臺、半潛式平臺(SEMl)和順應(yīng)塔平臺和順應(yīng)塔平臺(CTP)等多種深水平臺系等多種深水平臺系列。截至到列。截至到2005年年12月,各種平臺的最大應(yīng)用水深記錄分別為:深吃水立柱式平臺,月,各種平臺的最大應(yīng)用水深記錄分別為:深吃水立柱式平臺,1710m;張;張力腿平臺,力腿平臺,1425m

23、;順應(yīng)塔式平臺,;順應(yīng)塔式平臺,535m;半潛式平臺,;半潛式平臺,2438m。2)平臺定位技術(shù):)平臺定位技術(shù):是平臺工程的關(guān)鍵技術(shù)之一,目前國外海上工程深水作業(yè)能力為:工作水是平臺工程的關(guān)鍵技術(shù)之一,目前國外海上工程深水作業(yè)能力為:工作水深達深達3000m,最大起重能力,最大起重能力14 000t,水下焊接深度,水下焊接深度400m,水下維修深度,水下維修深度2000m。深水勘探鉆井船。深水勘探鉆井船最大工作水深已達最大工作水深已達6000m。(3 3)深潛器技術(shù))深潛器技術(shù) 可分為載人深潛器(可分為載人深潛器(human occupied vehicle HOV)、遙控)、遙控深潛器(深

24、潛器(remotely operated vehicle,ROV)、自治式深潛器()、自治式深潛器(autonomous underwater vehicle-AUV)、以及混合型深潛器。)、以及混合型深潛器。1)載人深潛器()載人深潛器(HOV)技術(shù):)技術(shù):目前全世界的目前全世界的HOV總數(shù)約總數(shù)約200多艘,但可潛入多艘,但可潛入6000m以深的只以深的只有有5艘,正在研建的有艘,正在研建的有3艘,包括中國正在研建的艘,包括中國正在研建的“海極海極1號號”。日本的。日本的“深海深海6500”號最大潛深號最大潛深6500m,可到達全球,可到達全球99%的洋底。俄羅斯的的洋底。俄羅斯的 “和

25、平號和平號/”(Mir I/II)最大下潛深度紀(jì)錄是)最大下潛深度紀(jì)錄是6172m,是世界上唯一一對可以相互配合作業(yè)的載人潛水器。,是世界上唯一一對可以相互配合作業(yè)的載人潛水器。2)遙控深潛器()遙控深潛器(ROV)技術(shù):)技術(shù):目前全世界無人遙控潛水器已超過目前全世界無人遙控潛水器已超過1000艘,有一半以上是直接艘,有一半以上是直接用于海上油氣工程。潛深大于用于海上油氣工程。潛深大于5000m的的ROV不超過不超過10套,真正能夠制造深海套,真正能夠制造深海ROV的國家只有美國、的國家只有美國、日本、法國、加拿大和俄羅斯。日本的日本、法國、加拿大和俄羅斯。日本的“海溝號海溝號”最大潛深最大

26、潛深11000m。3)自治式深潛器()自治式深潛器(AUV)技術(shù):)技術(shù):研制研制AUV的國家有美國、法國、挪威、德國、加拿大、日的國家有美國、法國、挪威、德國、加拿大、日本、中國、韓國。國際上現(xiàn)有設(shè)計工作深度本、中國、韓國。國際上現(xiàn)有設(shè)計工作深度6000m的的AUV共共5艘,即美國的艘,即美國的AUSS號、俄羅斯的號、俄羅斯的MT-88、法國的、法國的PLA2和中國的和中國的CR0-1、CR-02。美國。美國WHOI新建造的新建造的“崗哨號崗哨號”(Sentry)將于)將于2008年初移交使用,并取代年初移交使用,并取代“自治式海底探測者號自治式海底探測者號”(ABE)。)。4)軍用)軍用A

27、UV技術(shù):技術(shù):美國海軍研制的美國海軍研制的AUV,其主要用途包括水雷探查、目標(biāo)監(jiān)測、情報搜集、,其主要用途包括水雷探查、目標(biāo)監(jiān)測、情報搜集、軍事海洋學(xué)應(yīng)用四個方面。軍事海洋學(xué)應(yīng)用四個方面。(4 4)海底礦產(chǎn)資源勘查與開發(fā)技術(shù))海底礦產(chǎn)資源勘查與開發(fā)技術(shù)1)深海油氣資源勘查技術(shù):)深海油氣資源勘查技術(shù):關(guān)鍵是數(shù)字地震技術(shù)和鉆井、測井技術(shù)。數(shù)字地震包括三維地震、關(guān)鍵是數(shù)字地震技術(shù)和鉆井、測井技術(shù)。數(shù)字地震包括三維地震、多波多分量地震、高分辨率地震以及相應(yīng)的處理解釋系統(tǒng)。當(dāng)前重點發(fā)展由海底地震拖纜(多波多分量地震、高分辨率地震以及相應(yīng)的處理解釋系統(tǒng)。當(dāng)前重點發(fā)展由海底地震拖纜(OBC)排列組成的多

28、波多分量地震勘探系統(tǒng)及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和解釋方法。美國和巴西是世界上深海油排列組成的多波多分量地震勘探系統(tǒng)及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和解釋方法。美國和巴西是世界上深海油氣資源勘探開發(fā)技術(shù)發(fā)達的國家,近年來計劃發(fā)展氣資源勘探開發(fā)技術(shù)發(fā)達的國家,近年來計劃發(fā)展3000米深海油氣開發(fā)技術(shù)。米深海油氣開發(fā)技術(shù)。2)天然氣水合物資源勘探技術(shù):)天然氣水合物資源勘探技術(shù):目前美、日、加、俄、英、挪威、印度等國家處于領(lǐng)先地位。目前美、日、加、俄、英、挪威、印度等國家處于領(lǐng)先地位。日本完成了周邊海域的可燃冰的調(diào)查和勘探,期望日本完成了周邊海域的可燃冰的調(diào)查和勘探,期望2010年投入商業(yè)開采。美國希望年投入商業(yè)開采。美國希

29、望2015年在海床年在海床或永久凍土帶投入可燃冰商業(yè)開采。組合地震勘探技術(shù)和水合物巖芯保真取樣技術(shù),是目前天然或永久凍土帶投入可燃冰商業(yè)開采。組合地震勘探技術(shù)和水合物巖芯保真取樣技術(shù),是目前天然氣水合物勘查的主要方法。氣水合物勘查的主要方法。3)深海底金屬礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)技術(shù):)深海底金屬礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)技術(shù):當(dāng)前重點是金屬熱液硫化物的勘查、采樣與評估技當(dāng)前重點是金屬熱液硫化物的勘查、采樣與評估技術(shù)。大范圍的資源調(diào)查仍然主要依靠船基探測設(shè)備,包括深海拖體系統(tǒng)(重力、地磁、多波束測術(shù)。大范圍的資源調(diào)查仍然主要依靠船基探測設(shè)備,包括深海拖體系統(tǒng)(重力、地磁、多波束測深、淺地層剖面、電視攝像、海底照

30、相等)、電視抓斗設(shè)備、淺地層柱狀取樣設(shè)備等。深、淺地層剖面、電視攝像、海底照相等)、電視抓斗設(shè)備、淺地層柱狀取樣設(shè)備等。4)深海礦產(chǎn)資源開采技術(shù):)深海礦產(chǎn)資源開采技術(shù):歐、美、日、印等的多金屬結(jié)核采礦設(shè)備已分別進行了水深歐、美、日、印等的多金屬結(jié)核采礦設(shè)備已分別進行了水深1000m、2000m和和5500m的深海底采礦試驗,印度海底采礦車計劃于的深海底采礦試驗,印度海底采礦車計劃于2008年進行年進行6000m海試。在多海試。在多金屬硫化礦的開采技術(shù)方面,澳大利亞已圈定了一個塊狀富含金、銅、鋅的硫化礦礦床,并期望金屬硫化礦的開采技術(shù)方面,澳大利亞已圈定了一個塊狀富含金、銅、鋅的硫化礦礦床,并

31、期望2010年前能夠進入試驗性采礦階段。年前能夠進入試驗性采礦階段。(二)海洋技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(二)海洋技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢1 1發(fā)展現(xiàn)狀:發(fā)展現(xiàn)狀:(5)海洋生物資源開發(fā)技術(shù))海洋生物資源開發(fā)技術(shù)1)海洋水產(chǎn)品育種技術(shù):)海洋水產(chǎn)品育種技術(shù):世界上主要發(fā)達國家,都紛紛將經(jīng)濟海洋生物的遺傳育種研究列為世界上主要發(fā)達國家,都紛紛將經(jīng)濟海洋生物的遺傳育種研究列為重點發(fā)展方向,水產(chǎn)育種技術(shù)已成為支撐海洋農(nóng)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一,并啟動了一批重點發(fā)展方向,水產(chǎn)育種技術(shù)已成為支撐海洋農(nóng)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一,并啟動了一批重大研究計劃。重大研究計劃。2)海水養(yǎng)殖技術(shù):)海水養(yǎng)殖技術(shù):設(shè)施漁業(yè)和

32、工程化養(yǎng)殖是海水養(yǎng)殖關(guān)鍵措施之一。歐美和日本等國家的工設(shè)施漁業(yè)和工程化養(yǎng)殖是海水養(yǎng)殖關(guān)鍵措施之一。歐美和日本等國家的工程化養(yǎng)殖基礎(chǔ)理論與技術(shù)已日趨成熟。日本東京海洋大學(xué)開發(fā)出一種全新的魚類程化養(yǎng)殖基礎(chǔ)理論與技術(shù)已日趨成熟。日本東京海洋大學(xué)開發(fā)出一種全新的魚類“封閉環(huán)境養(yǎng)殖封閉環(huán)境養(yǎng)殖”方式,為將來在空間站養(yǎng)魚、方式,為將來在空間站養(yǎng)魚、 改善航天員的飲食結(jié)構(gòu)開辟了一條有效途徑。改善航天員的飲食結(jié)構(gòu)開辟了一條有效途徑。3)海水養(yǎng)殖病害防控技術(shù):)海水養(yǎng)殖病害防控技術(shù):為實現(xiàn)海洋健康養(yǎng)殖和產(chǎn)品的食用安全,美國首先提出了為實現(xiàn)海洋健康養(yǎng)殖和產(chǎn)品的食用安全,美國首先提出了“生物生物安保安?!?bios

33、ecurity)概念,免疫防治技術(shù)的應(yīng)用為防治養(yǎng)殖生物病害提供了有效的途徑。概念,免疫防治技術(shù)的應(yīng)用為防治養(yǎng)殖生物病害提供了有效的途徑。(6)海洋天然產(chǎn)物和藥物開發(fā)技術(shù))海洋天然產(chǎn)物和藥物開發(fā)技術(shù)利用海洋天然產(chǎn)物和采用現(xiàn)代技術(shù)開發(fā)海洋藥物,利用海洋天然產(chǎn)物和采用現(xiàn)代技術(shù)開發(fā)海洋藥物,是海洋生物資源開發(fā)利用的重要發(fā)展方向。獲取活性化合物是海洋藥物研發(fā)的關(guān)鍵。目前采用的是海洋生物資源開發(fā)利用的重要發(fā)展方向。獲取活性化合物是海洋藥物研發(fā)的關(guān)鍵。目前采用的新技術(shù)包括:海洋藥物先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)技術(shù);海洋藥物先導(dǎo)化合物的合成及結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù);以新技術(shù)包括:海洋藥物先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)技術(shù);海洋藥物先導(dǎo)化合物的合

34、成及結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù);以糖為基礎(chǔ)的海洋藥物研發(fā)技術(shù)。糖為基礎(chǔ)的海洋藥物研發(fā)技術(shù)。(二)海洋技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(二)海洋技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢1 1發(fā)展現(xiàn)狀:發(fā)展現(xiàn)狀:(7)海水資源綜合利用技術(shù))海水資源綜合利用技術(shù)截至截至2005年底,全世界已有年底,全世界已有155個國家采用海水淡化技術(shù),個國家采用海水淡化技術(shù),共有共有12300座淡化工廠,總裝機容量為座淡化工廠,總裝機容量為4700萬萬m3/d,解決了,解決了1億多人的生活用水問題。全球直接利億多人的生活用水問題。全球直接利用海水作為工業(yè)冷卻水總量每年約用海水作為工業(yè)冷卻水總量每年約7000億立方米。全世界每年從海洋中提鹽億立方米。全世界每年從海

35、洋中提鹽6000萬噸、鎂及氧化萬噸、鎂及氧化鎂鎂260多萬噸、溴多萬噸、溴50萬噸。萬噸。1)海水淡化技術(shù):)海水淡化技術(shù):近年來隨著技術(shù)的進步,反滲透、低溫多效海水淡化技術(shù)所占比例逐漸增近年來隨著技術(shù)的進步,反滲透、低溫多效海水淡化技術(shù)所占比例逐漸增大。目前,多級閃蒸單機最大規(guī)模為大。目前,多級閃蒸單機最大規(guī)模為7萬噸萬噸/日,低溫多效單機最大規(guī)模為日,低溫多效單機最大規(guī)模為3.6萬噸萬噸/日,反滲透單機日,反滲透單機最大規(guī)模為最大規(guī)模為2.1萬噸萬噸/日。日。2)海水冷卻技術(shù):)海水冷卻技術(shù):包括海水直流冷卻技術(shù)和海水循環(huán)冷卻技術(shù),海水循環(huán)冷卻技術(shù)是一項節(jié)包括海水直流冷卻技術(shù)和海水循環(huán)冷卻

36、技術(shù),海水循環(huán)冷卻技術(shù)是一項節(jié)水、環(huán)保型新技術(shù),近年來發(fā)展迅速。水、環(huán)保型新技術(shù),近年來發(fā)展迅速。3)海水化學(xué)資源綜合利用技術(shù):)海水化學(xué)資源綜合利用技術(shù):總體上向海洋精細化工方向發(fā)展。以色列從死海中提取多種總體上向海洋精細化工方向發(fā)展。以色列從死海中提取多種化學(xué)元素并進行深加工,主要產(chǎn)品包括鉀肥、溴素及其系列產(chǎn)品、磷化工產(chǎn)品等,實現(xiàn)年產(chǎn)值化學(xué)元素并進行深加工,主要產(chǎn)品包括鉀肥、溴素及其系列產(chǎn)品、磷化工產(chǎn)品等,實現(xiàn)年產(chǎn)值10多億美元。美國僅溴系列產(chǎn)品就達多億美元。美國僅溴系列產(chǎn)品就達100多種。目前,全世界每年從海洋中提取海鹽多種。目前,全世界每年從海洋中提取海鹽6000萬噸、鎂萬噸、鎂及氧化

37、鎂及氧化鎂260多萬噸、溴素多萬噸、溴素60萬噸。萬噸。(二)海洋技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(二)海洋技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢1 1發(fā)展現(xiàn)狀:發(fā)展現(xiàn)狀:(8)海洋可再生能源開發(fā)利用技術(shù))海洋可再生能源開發(fā)利用技術(shù)1)潮汐能、波浪能、潮流能開發(fā)利用技術(shù):)潮汐能、波浪能、潮流能開發(fā)利用技術(shù):目前潮汐能開發(fā)利用技術(shù)已成熟,綜合發(fā)電、目前潮汐能開發(fā)利用技術(shù)已成熟,綜合發(fā)電、養(yǎng)殖、旅游、環(huán)保等多重功能,是潮汐電站建設(shè)的總體發(fā)展趨勢。養(yǎng)殖、旅游、環(huán)保等多重功能,是潮汐電站建設(shè)的總體發(fā)展趨勢。2)溫差能開發(fā)利用技術(shù):)溫差能開發(fā)利用技術(shù):是海洋再生能源開發(fā)利用研究領(lǐng)域的熱點,關(guān)鍵技術(shù)是熱能轉(zhuǎn)換。是海洋再生能源開發(fā)利用研

38、究領(lǐng)域的熱點,關(guān)鍵技術(shù)是熱能轉(zhuǎn)換。利用海洋溫差發(fā)電技術(shù)制氫,是利用虛擬的無限熱能庫制氫的最佳方式。利用海洋溫差發(fā)電技術(shù)制氫,是利用虛擬的無限熱能庫制氫的最佳方式。3)海洋生物質(zhì)能開發(fā)利用技術(shù):)海洋生物質(zhì)能開發(fā)利用技術(shù):相關(guān)國家先后開展了海洋能源植物、海洋微生物發(fā)酵制氫、相關(guān)國家先后開展了海洋能源植物、海洋微生物發(fā)酵制氫、微藻制氫等生物質(zhì)能開發(fā)利用技術(shù)的研究。微藻制氫等生物質(zhì)能開發(fā)利用技術(shù)的研究。(9)海洋信息技術(shù))海洋信息技術(shù)發(fā)展海洋信息技術(shù),科學(xué)、有效的管理海洋環(huán)境、資源、安全等方發(fā)展海洋信息技術(shù),科學(xué)、有效的管理海洋環(huán)境、資源、安全等方面的管理信息,構(gòu)建數(shù)字海洋,提供有效的信息和信息產(chǎn)品

39、服務(wù),將支持和推動海洋事業(yè)與社會面的管理信息,構(gòu)建數(shù)字海洋,提供有效的信息和信息產(chǎn)品服務(wù),將支持和推動海洋事業(yè)與社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。3S技術(shù)(技術(shù)(RS、GIS、GPS)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn),為)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn),為海洋信息技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。因此,發(fā)達國家都十分重視海洋信息技術(shù)的發(fā)展和海洋資源與海洋信息技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。因此,發(fā)達國家都十分重視海洋信息技術(shù)的發(fā)展和海洋資源與環(huán)境信息的管理和服務(wù)。環(huán)境信息的管理和服務(wù)。(二)海洋技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(二)海洋技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢2 2發(fā)展趨勢:發(fā)展趨勢:(1)海洋監(jiān)測和探測向高分辨、

40、大尺度、實時化、立體化發(fā)展,建設(shè)海洋環(huán)境業(yè)務(wù)化)海洋監(jiān)測和探測向高分辨、大尺度、實時化、立體化發(fā)展,建設(shè)海洋環(huán)境業(yè)務(wù)化監(jiān)測系統(tǒng),已成為許多國家的重要舉措,部分發(fā)達國家的海洋立體監(jiān)測監(jiān)視區(qū)域已覆監(jiān)測系統(tǒng),已成為許多國家的重要舉措,部分發(fā)達國家的海洋立體監(jiān)測監(jiān)視區(qū)域已覆蓋全球,并具備對全球海洋環(huán)境進行預(yù)報的能力。發(fā)展集成觀測和深海觀測技術(shù),提蓋全球,并具備對全球海洋環(huán)境進行預(yù)報的能力。發(fā)展集成觀測和深海觀測技術(shù),提高海洋環(huán)境立體監(jiān)測水平,是海洋環(huán)境立體監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的基本趨勢。高海洋環(huán)境立體監(jiān)測水平,是海洋環(huán)境立體監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的基本趨勢。(2)發(fā)展多功能的鉆井平臺,發(fā)展多功能、多參量、近底深拖系統(tǒng)和多波多分量數(shù)字)發(fā)展多功能的鉆井平臺,發(fā)展多功能、多參量、近底深拖系統(tǒng)和多波多分量數(shù)字地震技術(shù)及組合地震勘測技術(shù),進一步提高油氣和天然氣水合物的勘探水平和效率,地震技術(shù)及組合地震勘測技術(shù),進一步提高油氣和天然氣水合物的勘探

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