中国海洋调查发展史及重要海洋调查计划介绍

#海洋调查仪器操作#

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2023

OCEAN

海洋调查

仪器操作

2023秋.2班2-1组

PART

NO.1

INTRODUCTION

海洋调查是什么？

海洋调查是用各种仪器、仪表对海洋中能表征物理、化学、生物学、地质学、地貌学、气象学及其他相关学科的特征要素进行观测和研究的科学。

为什么要重视海洋调查？

资源丰富——“蓝色粮仓”

山东某一海洋牧场，工作人员正在往养殖网箱投放鱼苗

习近平总书记指出，要树立大食物观，既向陆地要食物，也向海洋要食物，耕海牧渔，建设海上牧场、“蓝色粮仓”。

提到“牧场”、“粮仓”，人们的脑海里常常出现的是一望无际的草场、成群结队的牛羊以及堆积如山的稻谷等画面。但实际上那只是我们传统意义上的草原牧场，海洋也是我们人类食物与营养的重要来源。并且，全世界鱼产品占人类所消费蛋白近两成，具有巨额捕捞量的磷虾也是广泛地被作为养殖业的饲料使用。

资源丰富——“蓝色药库”

管华诗院士向习近平总书记介绍海洋药物研发情况

2018年6月12日，习近平总书记视察青岛，管华诗院士在向总书记汇报海洋药物研发情况时说：“打造中国的‘蓝色药库’，这是我的梦想。”总书记表示：“这是我们共同的梦想！”

近年来，随着国家对海洋强国战略的重视与无数一线科研工作者的不懈努力，治疗阿尔茨海默症海洋新药GV-971（简称“971”； 由中国海洋大学原始创新发现并将其推向临床研究）等药物被顺利开发，中国的“蓝色药库”被不断丰富。

当然，海洋中还蕴藏着油气、矿产、盐业等丰富的资源，有待我们人类展开科学、合理、可持续地去开发、去利用。

防灾减灾

尽管如此，海洋除了带给人类丰富的资源外，也带来了灾难。2004年的印度洋海啸、2011年的日本福岛海啸、各地频发的台风、中国近海的赤潮与浒苔等海洋灾害，造成了令人痛心的死伤情况和不可估量的经济损失。

印尼海啸 & 清理浒苔现场

那么，我们人类如何对于丰富的海洋资源展开科学且合理的开发、如何对于海洋灾害进行有效的防灾减灾工作？

首要的一点，便是需要能够全方面地科学地认识海洋，认识海洋中发生的各种物理过程、海洋的化学成分、海底的地质情况等。只有充分地认识了海洋，才能真正地做到利用海洋、与海洋和谐共生。

飓风袭击后的新奥尔良

既然要科学认识海洋，通过各种手段与仪器足量的各项数据是必不可少的。因此，海洋调查这门学科的开设与发展是顺理成章且刻不容缓的。

为什么要普及海洋调查及其相关科学知识？

首先，海洋调查的目的是为了更好地认识海洋，所以了解海洋调查的方法与原理能帮助人们更好地认识海洋本身。且普及海洋调查相关科学知识能在一定程度上提高群众的科学素养。

此外，在对于青年、学生等群体普及海洋调查相关知识后，能激起部分学生对于此领域的学习与研究热情，以起到为海洋调查、海洋科学等学科以及相关行业注入新鲜血液的作用。

海洋立体观测系统

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PART

NO.2

中国海洋调查发展史

近代中国的海洋科学研究，是从20世纪初开始的。

20世纪初到40年代

起步阶段，以渔业资源调查为主

​

开创中国近代海洋研究的学术团体，主要有：中国地学会、中国科学社、中华海产生物学会和太平洋科学协会海洋学组中国分会。中国动物学会和中国地理学会也开展过一些海洋研究活动。

1.

1909年成立的中国地学会，从地学科学的角度，对海洋地理、海洋地质、海产生物和海洋气象等进行研究，并通过其会刊《地学杂志》，宣传海洋科学知识。

2.

1914年创办的中国科学社，为促进中国近代海洋科学的发展作出过积极的贡献。

3.

1922年，海军部设立海道测量局，中国的海道测量工作开始起步。至1935年，该局共绘出图30余幅，编有《水道图志》一册。

地学会和地学杂志

4.

1928年建于青岛的观象台海洋科，是中国第一个海洋水文气象和生物观测研究机构。中国科学社筹建的青岛水族馆也由该科管理。海洋科主办刊物《海洋半年刊》。

5.

1931年7月中华海产生物学会在厦门大学正式成立，陈子英为主要负责人。每年暑期在厦门举办研究活动和海产生物讲习班。

中华海产生物学会

& 中国科学社

6.

1937年下半年至40年代末，中国的海洋科学研究绝大部分陷于停顿。1941年4～10月，由马廷英、唐世凤等组成的福建东山海洋考察团，是抗日战争期间国内惟一的一次海洋考察。这期间，在国内外坚持进行海洋生物学研究并取得成果的，有朱元鼎、曾呈奎、郑重等。其中，朱树屏研究成功的人工海藻培养液第10号配方，为许多国家所采用。

抗日战争胜利后，童第周在山东大学、马廷英在台湾大学、唐世凤在厦门大学分别创立海洋研究所。厦门大学还设立了海洋学系。

这时期研究的学科多偏重于海洋生物、海洋地理、海洋地质和海洋水文气象方面。

海洋水文气象研究

竺可桢发表《中国之雨量及风暴说》，论述了海洋气候对中国大陆气候的影响，以及台风生成的原因和侵袭中国的路径；发表《台风的源地与转向》和《东南季风与中国之雨量》，把沿海的天气现象与海洋环境因素的变化联系起来。

蒋丙然编著的《中国海及日本海海水温度分配图》，绘出了周年平均等温线图、周年变差等温线图及各月等温线图共12幅，并对海水温度变动的原因作了说明。

海洋生物研究

青岛海洋科学与技术国家实验室 & 厦门海洋生物引育种中心

两个研究中心，南方集中在厦门，北方集中在青岛。由于重视实地考察，因而对海洋生物分类、形态的研究取得了一些成果。其中，海洋动物的研究以海洋鱼类、海洋甲壳动物和海洋软体动物为主。

20世纪50~70年代

拓展阶段，开启综合性海洋调查

从50年代开始，赫崇本、毛汉礼等对中国近海的水文要素及其时空分布和变化特征进行了描述和分析，并开始划分水团和水系。

文圣常等从50年代起，应用能量平衡和谱方法结合起来的观点，提出了一种海浪预报方法，并对浅海风浪形成、涌浪传播和近岸波变化等进行研究。

一些学者还结合海港工程、石油钻探设施、船舶设计等，对波浪理论的应用进行了研究，为工程提供最优设计参数。

（上图分别为：赫崇本，毛汉礼，文圣常）

70年代后期，中国开始用现代海－气相互作用的理论，对大尺度的海洋水文特征进行了系统的研究。

先后进行研究的课题有：温度、盐度、密度、跃层的时空变化，水团和水系的性质、消长变化规律，降温期海水混合层深度和温、盐值计算，内波和跃层的范围、类型、示性特征和季节变化，长江口和杭州湾冲淡水混合过程及其对中国近海水文特征的影响，台湾海峡及其邻近海域水文特征，北部湾冬、夏季水文特征，南海各岛屿海域水文特征和水团等，并重点进行了黄海冷水团和海冰的研究。

青岛验潮站

1956年，海军编制出中国一些主要港口的潮汐表；青岛验潮站的平均海平面被确定为中国陆地高程基准面。60年代初，编制出渤海、黄海、东海、南海及舟山群岛附近海区、北部湾等 6个海区的永久潮流表和半日潮流图。

1964年，国家海洋局成立，开始长期验潮站建设。在潮汐理论研究方面，1964年完成了《中国近海的潮波系统》研究报告。以后，对陆架海的潮汐理论进行研究，包括摩擦的非线性效应、摩擦对海湾中潮波的影响、黄海潮能消耗等课题。还开展了中国古潮汐理论的研究。

中国学者比较系统地研究了中国近海海流系统的结构、途径、性质、强度、变化、沿岸流与外海流的相互关系，黑潮流速与地形关系等问题。

总结了东海海流系的基本流型和变化，提出东海海流系统的基本模式；发现了南海表层流受季风控制，具有漂流性质，指出冬季存在一个逆向的“南海暖流”；提出了余流、地转流和考虑涡动、摩擦效应的海流计算方法。

20世纪80-90年代

发展阶段，全面普查和专项普查相结合

20世纪80年代以后，我国海洋调查进入快速发展阶段，开展了多次多项海洋调查行动，其中最为重要的便是1980-1986年间开展的“全国海岸带及海涂资源调查”，该项专项调查历时7年，基本摸清了我国海岸带、海岛等自然、资源、社会价值等条件，获取了大量断面资料并建立了九万余个观测站，为后来科学家长期连续观测我国沿海海域的情况提供了基础。

向阳红10号还原照

此外，我国还开展了多次地区性的专项普查：

自1983年起，我国组织开展了多次太平洋海域多金属结核资源的调查，现在我国已经在东太平洋海域西部获得了两块共7.5km²的海底多金属结核合同区；

1984-1995年间，我国先后三次组织开展了南沙群岛及周边的海洋调查，为我国南海资源开发、海洋权益保护等具有重要意义，同时期还对台湾海峡邻近海域进行了三次较大规模的海洋调查；

1984年11月20日，我国海洋科考船“向阳红10”号和海军“J121”号起航，从上海出发前往南极和南大洋进行科学考察，开启了我国南极科考的新篇章。邓小平同志为国家南极考察题字：“为人类和平利用南极做出贡献”。

我国建立的南极科考站

21世纪初至今

深化阶段，立足国家战略，服务全球海洋

NEWS

进入21世纪，我国海洋调查进入深化阶段，响应国家战略要求，进一步对我国近海进行普查，并积极参与全球海洋调查、研究、治理。

2000年，我国组织实施了西北太平洋海洋环境调查与研究专项，提高了对该海区海洋环境的认知水平。2003年9月，国务院正式批准“我国近海海洋综合调查与评价”专项，目的是进一步查清中国海，为海洋资源开发和环境评价提供基础数据。

NEWS

2004年建立了我国第一个北极科学考察“黄河站”，为我国大规模、连续开展北极科考提供了条件。

2005年4月至2006年1月，我国首次开展了环球综合海洋科学考察，历时近300天，横跨三大洋，航程43230海里。这次综合海洋科考初步圈出了富钴结壳的富矿区，在多金属结核合同区开展了环境基线和多金属结核调查，获得了大量的硫化物、微生物、大型生物、沉积物和热液样品，在我国大洋科考史上具有里程碑意义。

中国海洋大学东方红3号 & 

北极科考站——黄河站

NEWS

此后，我国依托东方红系列、向阳红系列、科学号等科学考察船以及卫星遥感等新兴海洋调查手段开展了大量小规模、小范围、有针对意义的海洋调查，并积极参与全球海洋观测、海洋调查的行动，如Argo计划等，为全球海洋观测做出了重要贡献。

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PART 03

​

重要海洋调查计划介绍

1. 海洋一号卫星计划
2. 海洋二号卫星计划
3. 973计划海洋领域项目
4. 国家海洋局“蛟龙”号潜水器
5. 中国大洋协会深海勘探项目

​

PART/1

海洋一号卫星计划

1

卫星概述

HY-1A卫星（2002年5月15日）是中国第一颗用于海洋水色探测的试验型业务卫星。卫星上装载两台遥感器，一台是十波段的海洋水色扫描仪，另一台是四波段的CCD成像仪。

HY-1B卫星（2007年4月11日）是中国第一颗海洋卫星的后续星。

HY-1C卫星（2018年9月7日）是“海洋一号”系列的第三颗卫星，也是我国民用空间基础设施"十二五"任务中4颗海洋业务卫星的首发星，开启了我国自然资源卫星陆海统筹发展的新时代。

HY-1D卫星（2020年6月11日）是中国第四颗海洋水色系列卫星，与海洋一号C星组成中国首个海洋民用业务卫星星座，在轨组网运行。

2

主要任务和成果

海洋一号用于观测海水光学特征、叶绿素浓度、海表温度、悬浮泥沙含量、可溶有机物和海洋污染物质，掌握海洋初级生产力分布、海洋渔业及养殖业资源状况和环境质量，了解重点河口港湾的悬浮泥沙分布规律，为海洋生物资源合理开发利用、沿岸海洋工程、河口港湾治理、海洋环境监测、环境保护和执法管理等提供科学依据和基础数据。

我国海洋水色卫星已基本形成系列，成为海洋立体监测体系、我国对地观测系统和国家空间基础设施的重要组成部分，大大提高了对海洋水色、海岸带资源与生态环境的有效观测能力。

PART/2

海洋二号卫星计划

1

卫星概述

海洋二号卫星（2011年8月16日）搭载着微波散射计、雷达高度计、扫描微波辐射计和校正微波辐射计4个微波遥感器。

“海洋二号B”卫星（2018年10月25日）是海洋动力环境探测卫星，将与后续的“海洋二号C”（2020年9月21日）和“海洋二号D”（2021年5月19日）卫星组网形成全天候、全天时、高频次全球大中尺度海洋动力环境卫星监测体系。

2

主要任务和成果

海洋二号卫星系列具有全天时、全天候、全球连续探测的能力，能够实现全球海洋高精度、多要素同步测量，可获取海面风场、海面高度、浪高、海流和海面温度等多种海洋动力环境要素，直接为灾害性海况预警报和海洋科学研究提供实测数据。

将改变和加深人们对全球海洋的认识,有效预报海洋灾害,提高海上活动的海洋环境保障能力，服务于海洋灾害监测预报、大洋极地科考、海洋维权执法、海洋资源开发和保护、海洋科学研究、国际合作与交流及国民经济和国防建设。

PART/3

973计划海洋领域项目

1

项目背景和意义

我国为尽快改变海洋科研人才和海洋调查装备极为匮乏的状况，中国海洋科学技术发展在起步阶段，主要筹建了一些海洋科研机构、人才培养机构和海洋管理机构，出台了有关海洋规划，开展了一些海洋调查，为海洋科学技术发展奠定了一定的基础。

海洋领域的973计划旨在通过资助科学家和研究人员进行基础研究和技术创新，推动海洋科学领域的发展和突破。

2

主要研究方向和成果

海洋领域的973计划涉及海洋资源开发、海洋环境保护、海洋生物多样性和海洋科技装备等多个方面。

通过973计划，中国在海洋科学研究和相关领域取得了显著的成就，近海海洋调查和专项调查次数显著增加，开展大洋资源环境调查，多次开展南极、北极科学考察，并且物理海洋学在观测方法、数值模式、理论分析、实验室实验等方面也有较显著成就，推动了海洋科技的进步和海洋经济的发展。

PART/4

国家海洋局“蛟龙”号潜水器

1

潜水器概述

“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用，对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义。

作为全球首台应用高速数字水声通信技术的载人潜水器，“蛟龙号”载人深潜器可利用高速率水声通信技术，与控制船之间实现语音、文字、图像的数字通讯。同时，“蛟龙号”的悬停定位功能也是国际大深度载人潜水器首创，驾驶员完全可以在水中悬停处直接进行作业。

从2009年至2012年，蛟龙号接连取得了1000米级、3000米级、5000米级和7000米级海试成功。成功下潜至7000米说明了蛟龙号载人潜水器集成技术的成熟，标志着我国深海潜水器成为海洋科学考察的前沿与制高点之一。

NEWS

2

主要下潜任务和成果

从2009年海上试验以来，“蛟龙号”已经在中国南海、西太平洋马里亚纳海沟区等7大海区，开展了百余次成功下潜，获取了海量珍贵视像数据资料和高精度定位的地质与生物样品，深海科技成果丰硕。

在中国大洋第37航次富钴结壳海山区下潜作业中，蛟龙号多次实现长距离、大落差航行，水下航行距离最长达到5000米、水下作业爬升高差最大1100米、单潜次最大地质样品取样重量达124千克，创造了自蛟龙号下潜以来单潜次航行距离、作业高差及地质样品取样重量的最大纪录。

PART/5

中国大洋协会深海勘探项目

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项目背景和意义

中国开始关注深海资源是基于《联合国海洋法公约》的谈判，从80年代起，中国开始组织相关勘探工作及申请， 1991年3月5日，经联合国批准，中国大洋协会在国际海底管理局和国际海洋法法庭筹备委员会登记注册为国际海底开发先驱者，在国家管辖范围外的国际海底区域分配到15万平方公里的开辟区，作为承包者和先驱投资者，中国大洋协会开始组织中国有关力量进行深海资源勘探和调查。1997年，国际海底管理局批准了中国大洋协会在其多金属结核矿区15年的勘探计划。

“蛟龙号”拍摄到的海底铁锰结核

在勘探计划实施期间，中国大洋协会从锰结核、多金属结核的调查拓展到了海山富钴结壳资源，并且开始了洋中脊热液硫化物资源的勘探。勘探计划的实施通过国际海底资源研究开发活动，拓展了我国资源储备的新来源，促进了深海高新技术产业的形成与发展，也维护了我国开发国际海底资源的权益，并为人类开发利用国际海底资源作出了贡献。这对推动深海大洋事业发展、共同构建海洋命运共同体、增进全人类共同利益具有重要意义。

2

主要勘探区域和成果

海底采矿效果图

1997年，根据《联合国海洋法公约》有关规定，国际海底管理局批准了中国大洋协会在其多金属结核矿区15年的勘探计划。

1999年3月5日，在完成开辟区50%区域放弃义务后，中国大洋协会在上述区域最终获得7.5万平方公里具有专属勘探权和优先商业开采权的多金属结核矿区。

2001年5月，中国大洋协会与国际海底管理局签订了《勘探合同》，标志着中国大洋协会正式从国际海底开辟活动的先驱投资者成为国际海底资源勘探的承包者；同年在东北太平洋获得7.5万平方公里多金属结核合同区。

2011年，在西南印度洋获得面积为1万平方公里的多金属硫化物合同区。

2014年，在东北太平洋获得面积为3000平方公里的富钴结壳合同区，我国成为世界上第一个在国际海底区域拥有“三种资源、三块矿区”的国家。

PART

NO.4

我国海洋调查现状与展望

1. 海洋调查能力现状
2. 国内外合作与交流
3. 面临的挑战与机遇
4. 未来发展趋势和战略布局

PART/1

海洋调查能力现状 

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中国科学院海洋科考船

近年来，我国海洋科学取得飞速发展，与国际海洋科技发达国家的差距不断缩小。

截止目前，我国中国科学院已经构建了由海洋科学考察船、海洋观测野外台站网络、海洋机器人技术装备、海洋综合基地平台、海洋国际合作网络等组成的海洋科学观测探测技术体系；对构建中国特色的海洋科学观测探测技术体系发挥了重要的“先导”作用。

其次，我国科学家提出的“智慧海洋”“透明海洋”“健康海洋”等重大科学计划正在稳步推进。这些重大计划、项目与装置的顺利实施和建设，将对推动我国海洋观测探测领域从“跟跑”“并跑”到“领跑”的转变发挥重要作用。

PART/2

与国外合作

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近年来，中国积极参与国际间海洋调查活动，在该领域与各国开展了广泛的合作。

其中，在“联合国海洋科学促进可持续发展十年”计划中，我国不断提高参与度和影响力，团结带动更多合作伙伴，为深度参与全球海洋治理贡献科技力量；并积极发展蓝色伙伴关系，策划和实施一批具有影响力的国际科学计划和“小而美”的合作项目，做出参与“海洋十年”的“中国”贡献。

PART/3

面临的挑战

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 国产DW 1633CTD与美国Sea—Bird 911CTD参数对比

虽然近年来我国海洋调查事业进步显著，但相比海洋发达国家仍在“卡脖子”技术、关键设备研制方面存在一定差距。目前我国只能生产部分设备，更多的只能依赖进口。

解决“卡脖子”问题的关键一方面要鼓励具备条件的军民企业，以海洋调查设备关键共性技术攻关和重大装备研发为纽带，进行合作研制与生产，逐步提高设备自主设计和生产能力。另一方面建立国产仪器设备质量用户评价体系，用市场去倒逼质量差的仪器设备转改。

打破国外公司产业垄断，掌握科考设备的核心传感器技术并实现科考设备的产品化和系列化，任重道远。

PART/4

未来趋势

随着技术的进步，高性能海洋传感器基础就成为了我国海洋调查装备研发的重点。

一是需要我们突破传统思路和技术惯性，探索新测量原理和方法，为全面解决海洋传感器的高灵敏度、高精度、高响应速度等要求提供新路径。二、传感器应朝着微型化、智能化、集成化、网络化的方向发展。三是发展深远海、极地、极端海洋环境、特殊事件应用传感器技术。开展深海高压、极地极寒等极端恶劣环境下的新型传感测量、水密耐压、极寒环境供电等关键技术研究。

此外，研究发展海洋环境立体监测关键共性技术以及构建国际化海洋传感器检定校准测试体系建设也是我国海洋调查未来的发展趋势。

PART/5

展望

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海洋立体观测体系建设图

中国的海洋观测探测已经站在新的、更高的起点上，正在迈向高水平科技自立自强的征程中。加强顶层设计、强化科技攻关、创新体制机制，加快打造原始创新策源地，加快突破关键核心技术，构建自立自强的海洋科学观测探测技术体系，为我国加快海洋强国建设提供强有力的科技支撑。

结语

海洋是地球的“蓝色之心”，是地球上最广阔、最神秘的领域。小到日常饮食、大到全球灾难，海洋与人类的生存密切相关。

对于海洋调查，历史每一次在海洋调查领域的重大进展，都对应海洋科学上多领域的进步。海洋调查的发展在海洋资源评估与利用、渔业管理、海洋地质勘探、海洋生态监测等全方面的发展进程中都处于核心地位。

为了推动海洋调查领域的发展以更加科学地认识海洋、为了人类能与广阔的海洋和谐共处，我们每一个人都有义务去学习、去普及海洋调查相关知识！

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END

2023

OCEANOGRAPHY

THE END

图文|蔡璟耀 琚汶芳 江涵 季晓婷 黄奕天 韩忠宇

排版|吕天笑 张佳璐

指导老师|刘子洲 孙永明