王新怡, 连 展, 李淑江, 魏泽勋

(1. 国家海洋局 第一海洋研究所, 山东 青岛 266061; 2. 海洋环境科学和数值模拟国家海洋局重点实验室,山东 青岛 266061)

海洋观测是我们研究和认识海洋现象, 掌握其中内在规律的必不可少的方法和途径。随着科技发展,人类已经掌握了各类海洋观测方法, 但各种方法都有其局限性。卫星观测只能得到海洋表层的数据资料; 船舶观测可以得到较为详细的垂向断面数据, 但是其空间分辨率极为有限; Argo浮标所获得到的温盐数据空间分布也仅局限于其经过的路径轨迹, 并且该浮标无法进入水深小于2 000 m的浅水区域。

海底缆线(submarine cable)包括通信用电缆、光缆和电力电缆等多种类型。自1850年开始, 世界上第一条海底通信电缆正式铺设于英吉利海峡。至今为止, 全球总共铺设各类海底缆线总长超过100万km。海底缆线的大量铺设和应用使我们可以方便地进行电力和信息的传输, 同时, 该技术的迅猛发展也为海洋观测提供了一种具有独特优势的观测手段。

基于海底缆线的海洋观测技术根本思路为: 通过安装在海底缆线上的传感器, 对于海底缆线所在断面的海洋海水通量和其他水文特性进行观测。该技术在研究某一海湾与外海的水交换情况、大洋尺度海洋环流和海啸预警等, 均可以发挥其观测时间长、数据连续性强和综合花费较低的优点。

本文将回顾基于海底缆线的海洋观测技术发展历程, 分析其优点和缺点, 并试图找出随着技术的进步产生的解决其缺点的合理方法。……