; c8 [6 O' ^; T' O( \ 原标题:我国海洋环境监测发展简介 | 我国已有的海洋环境立体监测系统 、中科院近海海洋观测研究网络
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5 x6 N2 |8 ^" s# B* X) {+ j- F! U0 Z 我国的海洋环境问题于20 世纪 50 年代开始萌发,60 年代后污染明显加重,沿岸及近海水域不断发生污染事件, 资源受损、 生态恶化,危及人们的身体健康。我国海洋环境监测从 70 年代开始正式起步,从 1972 年起我国先后对渤海、 黄海、 东海和南海进行污染调查,调查面积达 38 万 k㎡,累计测站 47 000 多个,并针对陆源污染进行了深入调查,初步查明了我国海洋污染的总体状况, 为了提高海洋污染调查的水平, 确保调查结果的科学性和可比性, 在国家海洋局的领导下, 1978 年制定了统一的 «海洋污染调查规范», 并于同年成立了 “渤海黄海环境污染监测网”,首次对我国的渤海、 黄海进行水质、 底质等30 多个项目的例行监测, 揭开了我国海洋环境监测的序幕 (范志杰 1995)。 ) y7 R6 G9 z5 o
20 世纪 90 年代后我国海洋环境监测事业快速发展,海洋环境监测技术也被列为国家高技术研究发展计划 (863 计划) 资源环境领域的四个主题之一, 旨在提高我国海洋环境监测能力, 并支持海洋资源开发和海上工程建设。 1996 年将发展海洋高科技作为第八个领域列入了 863 计划,其中专门设立了发展海洋监测技术主题。在国家海洋 863 计划的支持下我国分别在上海和台湾海峡及毗邻海域建立了两个区域性海洋环境立体监测示范系统,从整体上提高了我国海洋的环境监测、 预测和预报能力。
* A9 Z( ^2 [+ r' I9 t4 _5 M# D 2002 年,我国发射了第一颗海洋卫星——— “海洋一号 A” 卫星,主要用于探测海洋水色要素 (包括叶绿素浓度、 悬浮泥沙含量、 可溶性有机物)、 水温、 污染物及浅海水深和水下地形等。 对渤海、 黄海、 东海、 南海、 日本海、 各大洋和南北极区利用遥感观测全球海洋环境, 并对我国近海的包括赤潮在内的海洋灾害进行监测, “海洋一号 A” 卫星的交付使用,标志着我国海洋环境监测进入立体监测时代,是我国海洋发展历史上的一个里程碑。2007 年装备更为精良的 “海洋一号 B” 卫星成功发射升空,相比 “海洋一号 A”卫星,其寿命延长、 性能提高, 整星提供的信息量增加了 3 倍以上, 其主要任务是监测我国近海及全球海洋水色、 水温环境,为我国海洋资源开发、 海洋环境保护、 重要海洋灾害监测和预报提供支撑。 “海洋一号 B” 卫星的成功发射和在轨稳定运行,进一步完善了我国的海洋立体监测系统,“海洋一号 B” 卫星开创了我国海洋卫星业务应用的新局面, 推动了我国海洋卫星从应用型向业务服务型的转化。
$ j/ |# u# X. ]% Z3 ~ “九五” 期间我国制定了加快海洋经济发展的产业政策,并加大在海洋环境监测高技术研究方面的经费投入,先后研制了 XHZOI 型军用海洋浮标、 卫星遥感地面定标应用的青海湖水文气象自动观测浮标、 水质监测浮标、 多功能波浪浮标、 声学浮标等几种监测浮标,并都投入了应用或试用 (李林奇等2004),“十五” 期间, 我国便将 “海洋环境预测与减灾技术” 列入攻关计划之中,国内首套赤潮监测浮标为 2008 年奥林匹克运动会帆船比赛提供赤潮预警预报服务,“十一五” 期间的 863 计划将 “区域性海洋监测系统技术” 列为海洋重大技术领域之一, 经过多年攻关,攻克了变频多功能高频地波雷达、 下放式声学多普勒流速剖面仪、 拖曳式温盐深剖面测量系统、 多参数拖曳系统、 定点垂直升降剖面测量系统、 光学浮标等一系列关键技术,在 “十五” 技术成果的基础上改进并完善了浮标、 潜标、 海床基等海洋监测系统,实现了声学多普勒流速剖面仪、 多参数拖曳系统、高频地波雷达等仪器设备的定型, 集成自主研发仪器设备构建的区域性海洋立体监测网于2008 年投入准业务化运行, 基本具备了近海区域海洋环境监测能力,所获取的数据通过海洋环境信息服务系统开始为地方经济发展、 海洋防灾减灾发挥作用,2001 年, “十一五”863 计划启动 “台湾海峡海洋动力环境立体监测示范系统” 重大项目,经过 10 年的努力,已在台湾海峡附近海域初步建立了由岸站、 浮标、 潜标、 海床基、 地波雷达及卫星遥感组成的区域性海洋环境实时立体监测网,并投入业务化运行, 目前该网在位运行的有 5 套大浮标、 14 套生态浮标、 1 对中程高频地波雷达、 1 套海床基、 1 套实时传输潜标、 1 套卫星遥感监测系统、 8 个沿海岸基台站, 获取了大量海洋环境监测数据, 此外还建立了数据处理与辅助决策系统, 并投入业务化运行,结合 863 计划支持研发的风暴潮漫堤预警辅助决策、 赤潮灾害预警、 海上突发事件应急辅助决策、 信息集成服务等, 为海洋防灾减灾应用提供数据支撑, 我国海洋灾害的监测预警能力也显著提升。 , q6 _. P1 }# B; E. u
我国不断加大海洋环境监测的力度, 经过几十年的努力,在相关政策的支持下我国海洋环境监测技术研究与应用已经取得了巨大进步,涌现了一大批科技成果和产品, 实现了海洋环境监测的跨越式发展, 一定程度地缓解了我国海洋监测方面的需求,我国正逐步建立起由海洋监测平台、 多参数浮标、 调查船、 卫星遥感等组成的海洋环境立体监测网络。 ' c; J% [7 G" j& e
2000 年基本建成的 “海洋环境立体监测和信息服务系统” 上海示范区是我国第一套自行研发的海洋环境立体监测系统, 该系统包括海岸基海洋环境自动监测系统、 高频地波雷达海洋环境监测系统、 平台基海洋环境自动监测系统、 海床基悬浮泥沙及其运移监测系统、综合水质监测系统、 卫星遥感海洋环境监测应用系统和数据集成处理服务系统等,为上海地区发展海洋经济、 保护海洋环境、 减轻海洋灾害损失提供海洋环境信息服务,大大提高了以上海为中心的长江三角洲经济区的防灾减灾能力,对赤潮多发区———东海进行赤潮预警预报具有重要意义。此后我国先后在台湾海峡、 渤海和南海建立了环境立体监测系统,“台湾海峡海洋动力环境立体监测示范系统” 是我国首个离岸区域性海洋动力环境的立体综合监测系统,可实现海洋动力环境的多平台、 多层次、 多要素实时采集、 连续监测和数据产品综合服务。渤海海洋生态环境海空准实时综合监测示范系统除了进行渤海环境的常规监测外, 还集成了船载快速监测系统、 航空遥感监测系统、 水下无人自动监测站、 生态浮标系统、 无人机遥感应用系统、 卫星遥感应用系统,针对渤海赤潮和溢油漂移扩散进行预警,在渤海海洋生态环境治理与管理服务方面具有重要意义。南海深水区海洋动力环境立体监测系统是我国第一个综合性的深水海洋观测系统, 对南海深水区的海洋动力环境实现系统的实时监测, 填补了深海观测的空白,提高了南海油气的资源开发能力,对我国海洋动力环境信息共享和提高我国海洋防灾减灾能力具有深远意义。 1 V7 J% |6 S& W5 W# l" E: p
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进入 21 世纪后,我国积极加强国际间的合作,投入全球海洋环境监测事业, 在全球海洋观测中担任了重要职能。2002 年我国正式加入全球海洋剖面浮标观测网 (Argo) 计划, 建成了我国新一代的海洋实时观测系统中的大洋观测网,使中国成为国际 Argo 计划的重要成员, 能够共享遍布全球的 3000 多个 Argo 浮标的资料。目前我国已与 60 多个国家近 100 个机构建立了信息共享机制, 并已经加入了全球海洋观测系统 (GOOS) 中的东北亚地区的 NEAR ̄GOOS 计划, 建立了 NEAR ̄GOOS 延时数据库网站, 为我国海洋环境监测网的建设与发展提供支持。 % c9 l! ~ ^9 Q3 c, Z3 F @
21 世纪初,中国科学院提出建设近海海洋观测研究网络的目标, 重点对我国东海、黄海和南海北部海域进行长期定点的综合观测,近海海洋观测研究网络计划在黄海冷水团(长山群岛)、 长江口附近 (浙江舟山)、 西沙永兴岛和南沙永暑礁各建一个海上观测平台或浮标站, 与现有的 3 个国家近海生态环境监测站 (中国科学院海洋研究所胶州湾海洋生态系统研究站、 中国科学院南海海洋研究所大亚湾海洋生物综合实验站、 中国科学院南海海洋研究所海南热带海洋生物实验) 及 “科学一号” “科学三号” “实验一号” “实验二号” “实验三号” 等海洋科考船的断面观测相结合, 共同构建点、 线、 面结合,空间、 水面、 水体、 海底一体化的中国科学院近海海洋观测研究网络 (表 1 ̄9)。 目前近海海洋观测研究网络正在筹建, 建成后该网络将长期提供我国沿海的综合性基础资料,成为近海生态过程、 海洋环境过程研究的观测平台和海洋环境与声学监测高技术实验平台,为阐明我国近海的长期变化规律以及海洋环境预测、 灾害预警提供实时监测数据,大大提升我国的海洋科技自主创新能力 (李颖红等 2008) 8 ^# m+ `" a# ]
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但相比海洋环境监测起步较早的美国、 欧洲等, 我国的海洋自动监测、 立体监测水平还较低,国内高档海洋监测仪器市场的 95% 被国外产品所占据, 自主研发的监测仪器由于缺乏成果的标准化鉴定, 在市场流通中受到了很大阻力。 6 I9 L- _& {" n# j8 K' F% P
我国的海洋环境监测技术还有很大的发展空间,科研工作者及相关企事业单位应在十八大发展海洋环境保护事业政策的支持下, 积极发展我国海洋环境监测事业,提高台风、 风暴潮、 赤潮等海洋灾害的预报预警能力,最大限度地减少灾害给海洋经济、 沿海经济及人民生命财产带来的损失, 提高海洋污染和生态环境监测能力, 保护海洋环境, 确保海洋经济的可持续发展, 提高海洋勘测技术水平,发展海洋资源开发事业, 支持沿海和海洋经济发展和科技兴海战略,提高海洋安全监测力度, 加强海上国防建设, 建立覆盖全国范围的海洋环境立体监测网络,加强实时监测能力,建立海洋环境服务平台,推进我国海洋事业的发展。 4 _) A( f# E5 C( m; D, {' }
本文摘编自《海洋环境分析监测技术》(陈令新等编著. 北京:科学出版社,2018. 5)一书。有删减,标题为编者所加。
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6 L: P! ^5 ?: c$ r6 H ISBN 978-7-03-054684-5
2 c/ h5 O3 b: }% M 责任编辑:周 杰 4 h$ n0 e2 g I- d8 K) S
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