• 这些无人机到2028年或可覆盖全球多达98%的海洋
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堆代码网讯 地球表面超过70%被海洋覆盖,但其中绝大部分仍未被探索——随着气候变化推高水温,这正成为一个日益紧迫的盲区。自主水下无人机浮标可能很快填补这一空白,一支不断壮大的浮标队预计到2028年将覆盖超过98%的海洋体积。

探索新深度
如今,绝大多数海洋数据来自 Argo 计划的成员。这是一个1999年启动的国际合作项目,在全球部署了4000个数据收集浮标。大多数 Argo 无人机(如上图所示)会下潜到海面以下2000至4000米,但10%的海洋变暖发生在这些深度以下,这构成了数据收集的一大缺口。

今年,法国国家海洋机构 Ifremer 报告称,其两台 Deep-6000 原型机在1月11日至2月2日期间完成了五次6000米(近20000英尺)下潜,收集了关于深渊带的关键数据。这些成功任务使法国成为继中国和美国之后,世界上第三个开发出能够到达这些深度的 Argo 浮标的国家。Ifremer 表示,到2028年,还将有30个深海浮标加入现有由 Argo 主导、由4000台设备组成的国际浮标队,使研究人员能够探索超过98%的海洋。

美国目前运行着100多个深海浮标,中国运行着30多个。

下潜是如何进行的?
超过90%的海洋被认为是深海,深度达到200米(656英尺)或更深——而在整个海洋中,只有5%被探索过。对最深海区,也就是深渊带,研究不足,很大程度上是由于技术限制。在这些深度,海洋对机械施加巨大压力——大约每下潜10米增加一个大气压。这意味着在6000米处,压力约为海平面的600倍。“主要挑战是设计一个系统,既能承受深海压力,又能在能源上自给自足,连续运行七年,同时控制成本。”Ifremer 剖面仪技术开发负责人 Xavier André 在新闻稿中说。

为承受巨大压力,Ifremer 用复合材料而非纯钛制造 Deep-6000 原型的外壳。这些设备重88磅,约为典型 Argo 浮标的两倍,从而能更好地承受极端压力。

这些 Argo 设备的浮标任务以十天为一个周期:浮标从船上投放,下潜到“漂流”深度并停留九天,然后进一步下潜到“剖面”深度约三小时。随后浮标返回水面,将收集到的数据发送给卫星。这个过程不断重复,直到电池耗尽——通常在三到五年内完成约150个周期。

这些无人机收集什么信息?
浮标收集有关海水盐度、温度、氧气和压力的信息,帮助天气和气候中心的科学家更好地理解,在气候变化导致海水变暖的背景下,海洋正在如何变化。Argo 数据可用于改进对季风、海洋变暖、海平面上升和海洋环流等重大气候现象的预测。全球现有的4000个浮标每年产生超过10万条温度和盐度剖面数据,所有 Argo 数据均可在网上免费获取和使用。

Ifremer 物理海洋学家 Virginie Thierry 在新闻稿中表示,新的 Deep-6000 浮标将使该法国机构能够一路追踪深渊深度的海洋变暖。“我们还将能够获得深海环流的信息,”她说,“这有助于热量和碳等气候信号在深海中储存,并改进海洋预测模型。Argo 是真正卓越的国际合作范例,有60多个国家参与其中。”
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