[多圖]世界最大海底監測網啟動:可監視地震海嘯 | 陽光歷史

 

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[多圖]世界最大海底監測網啟動:可監視地震海嘯

2014年12月18日 科學探秘-長篇 暫無評論 閱讀 207 次


 


  「塞納島」號電纜敷設船。2007年夏季,阿爾卡特朗訊公司的「塞納島」號電纜敷設船開始在適當位置敷設「加拿大海王星」的電纜。「海王星」網絡的巨大「脊骨」是一條800公里長的光纖電纜,環繞坐落於溫哥華島沿岸的胡安·德·富卡構造板塊。


 



 


  「海王星」示意圖:「海王星」網絡橫跨太平洋的一段海床,將幫助科學家瞭解地球海洋過程。電纜從溫哥華島西岸出發,穿過大陸架,置身深海平原之上同時向外延伸到活火山脊擴張中心(新洋殼形成的地方),最終形成一個回路。電纜分出的「枝杈」是5個節點,功能是充當輸入中心,接收來自不同傳感器和儀器獲取的數據。


 



 


  網絡節點:「海王星」項目負責人巴恩斯站在其中一個網絡節點結構之內。這個黃色結構重達6.5公噸,負責保護內部設備免受拖網漁船損傷。巴恩斯說:「我們不妨將它們想像成巨大的電力變壓器。」在25年的壽命中,「海王星」還將安裝另外6個節點。


 



 


  抗拖網結構:阿爾卡特朗訊電纜敷設船C/S Lodbrog上的起重機舉起一個將安裝於中遊的抗拖網結構。


  據國外媒體報道,「加拿大海王星」是世界上最大的海底有線局域網,隨著12月8日正式啟動,海洋學研究有望迎來一個全新的時代。借助於這個新的海底監測網絡,科學家對海洋深處進行探索時將與過去的一些慣用手段說「再見」,他們再也不用使用繫纜浮標或者利用船隻上傳儀器在簡短的時間裡拍攝的數據。


  正式啟動之後,「海王星」網將開始傳輸數百個海底儀器和傳感器獲取的數據。這些數據將直接從太平洋洋底傳到互聯網上,並且是以全年365 天,每天24小時這種不間斷方式傳輸。據估計,這個海底網絡每年可產生50太字節(TB,一千千兆字節)數據。通過這些數據,科學家能夠瞭解從地震動力學到氣候變化對水柱產生的影響,再從深海生態系統到鮭魚遷移的各種各樣的信息。


  項目負責人、加拿大不列顛哥倫比亞省維多利亞大學項目辦公室的克裡斯·巴恩斯表示:「這是一場革命,為海洋環境帶來了電力設施和高頻寬互聯網這兩大新要素。我們已經站在為海洋進行配線的邊緣。」


 


  垂直分析器:這個垂直分析器系統是日本NGK Ocean公司專為「海王星」設計和製造的。分析器的「儀器包」含有10種不同設備,被拴繫在一個海床平台上。在從海床向上方400米的海面移動時,這些儀器將負責監視水柱。


 



 


  海床停靠點:在垂直分析器系統穿過水柱過程中,所攜帶的不同儀器將負責監視鹽度、溫度、溶解的氣體和營養物、洋流、浮遊生物和魚類以及海洋哺乳動物活動。此時的分析器棲身於海床上的停靠點。停靠點位於巴克利峽谷頂部附近,所在深度達到396米。


 



 


  海底爬行者:這個海底爬行者名為「瓦利」,是世界上第一輛依靠網絡操作的深海履帶車。圖片中的瓦利正跨過巴克利峽谷一個氣水合物出露層。瓦利由德國不萊梅國際大學海洋學家設計,用於測量海底溫度、鹽度、甲烷含量以及沉積物特徵。巴恩斯說:「瓦利在設計上能夠穿過不同丘堤出露層以及與氣水合物有關的生物群。」


 



 


  遠程遙控車ROPOS:加拿大深海研究遠程遙控車ROPOS成為「海王星」建造者的一個好幫手。ROPOS裝有兩條手臂,「海王星」的大部分深海安裝工作均由它們完成。


  在哈勃太空望遠鏡進入運行軌道之後,天文學家得以獲取有史以來最為清晰的太空景象,展現在他們面前的是一個不受昏暗大氣層干擾的宇宙。巴恩斯解釋說:「『哈勃』改變了天文學家從事科學研究的方式。我們相信這個電纜網也將改變海洋學家從事他們自身科學研究的方式。」


  他指出:「大量活動影響著地球海洋的方方面面,我們不能只是站在岸上進行研究。」據悉,「海王星」將負責執行一些規模更大的科學研究任務。它的傳感器將在更大細節上監視地震動力學現象,其中包括海嘯以及地殼運動。(最近,「海王星」的深海儀器陣列探測到一場由9月29日發生的薩摩亞8級地震導致的海嘯。)


 


  操控ROPOS:ROPOS操作員基思·塔姆布裡和伊恩·穆多克正盯著面前的11個操作屏,討論「巴克利海底Pod 1」的安裝方式。Pod 1位於海底984米。


 



 


  天然監督者:好奇的海洋生物頻繁光臨,似乎在檢查「海王星」網絡的安裝工作。圖片中,一條鼠尾魚正在監督位於海底2660米的ODP 1027節點上一個測震儀的安裝進度。


 



 


  在安裝「巴克利海底Pod 1」過程中,隨著ROPOS下降至巴克利峽谷深處,一條好奇的魷魚遊了過來,對這個奇怪的訪客進行一番研究。


  此外,「海王星」還將負責研究分佈於大陸邊緣廣闊的氣水合物沉積物。巴恩斯說:「沒有人知道這些氣水合物沉積物所代表的到底是一個潛在的能量源,還是一個加速全球氣候變暖的溫室氣體排放源。瞭解這些過程顯然是現實的需要。」


  「海王星」網絡將同樣研究深海捕魚對底棲生物群落產生的影響。巴恩斯說:「人類的捕魚活動已經下潛至海底大約1200米的區域。隨著時間的推移,捕魚深度還將繼續加大。但對於生物如何在海洋深處生存,我們卻知之甚少。」巴恩斯將「海王星」形象地稱之為「信息水龍帶」,將通過量身打造的方式滿足公眾和學術界的需要。它的啟動標誌著一項耗資800萬美元歷時8年完成的工程達到頂峰。


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