“聽清”海底地震 “捕捉”厘米級海嘯 深圳先進院牽頭的國家重點研發(fā)計劃項目通過結題驗收
近日,由中國科學院深圳先進技術研究院(簡稱“深圳先進院”)牽頭的國家重點研發(fā)計劃項目“全方位綜合海洋地震和海嘯監(jiān)測預警系統(tǒng)研制與示范”,在珠海萬山海域完成長達190天的海上示范應用后,順利通過綜合績效評價與結題驗收。該系統(tǒng)成功監(jiān)測到臺灣5.8級、清遠4.3級、陽江2.6級等諸多自然地震及勘察加地震引發(fā)的厘米級海嘯波動,標志著我國在自主可控的海洋地震海嘯立體監(jiān)測裝備領域取得重要突破。
海洋地震是海嘯最主要的誘發(fā)因素。針對我國當前海洋地震與海嘯監(jiān)測能力薄弱、國產核心裝備缺乏的突出問題,該項目由深圳先進院牽頭,廣州海洋實驗室教授級高級工程師楊勝雄主持,聯(lián)合華中科技大學、自然資源部第二海洋研究所、國家海洋預報中心、廣州海洋實驗室、中國科學院廣州能源所、中國地震局武漢地球觀測研究所、中國地震臺網中心、國家海洋技術中心等9家單位共同攻關。歷時3年,項目團隊成功研制出三大核心工程樣機:基于光纖傳感的地震多參數(shù)海底監(jiān)測系統(tǒng)(全光纖、無源設計,適用于復雜海洋環(huán)境);基于經典電磁與量子傳感的地震多參數(shù)海上監(jiān)測系統(tǒng);基于全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)干涉測量技術的岸基海嘯監(jiān)測裝備。同時,團隊完成了海域立體觀測數(shù)據的校準評估與同化關鍵技術研究,構建了多手段、高精度、多要素的實時地震與海嘯監(jiān)測預警試驗系統(tǒng)。
在長達190天的海上示范應用中,系統(tǒng)經受了臺風、雷雨、生物附著等復雜海洋環(huán)境的嚴苛考驗,實現(xiàn)了對重力場、地磁場、地震波場、海底形變與壓力場以及海面高度等多參數(shù)的綜合監(jiān)測。
其中,深圳先進院集成所崔洪亮、常天英團隊負責完成全光纖海底多參量監(jiān)測系統(tǒng)的研制、運維及數(shù)據處理分析工作。團隊自主研制的工程樣機包括:三組三分量光纖海底地震儀、三分量光纖海底地磁傳感器、光纖海底形變傳感器和光纖海底壓力傳感器。這些設備全部采用海底全光纖無源設計,兼具高性能與強環(huán)境適應性。
研究團隊在珠海萬山海域建成了一個小型全光纖海底多參量監(jiān)測網絡。示范應用表明,該系統(tǒng)能夠清晰記錄不同震級、不同距離的自然地震,獲得完整的波形與清晰的波相,具備惡劣海況下的實時觀測能力,為項目實現(xiàn)“秒級地震預警”目標做出了重要貢獻。
項目成果將為我國海洋安全監(jiān)測提供一整套具有自主知識產權的先進技術與裝備,有望成為國家海底監(jiān)測網的重要組成部分。下一步,研究團隊將圍繞國家海洋安全重大需求,持續(xù)提升裝備的長期穩(wěn)定性、智能化水平和觀測能力,推動相關技術裝備的規(guī)?;渴鹋c應用,為我國海洋災害風險防控和海洋強國建設提供有力技術支撐。
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