2012年中國海洋十大科技進展

《海洋世界》綜合報道

2012年中國海洋十大科技進展

《海洋世界》綜合報道

近日，由中國海洋學會、中國太平洋學會和中國海洋湖沼學會聯合組織專家、學者，以投票方式評選出的“2012年中國海洋十大科技進展”評選結果揭曉。“蛟龍”號載人潛水器首次突破7000米、中國殲—15戰斗機成功著陸、起飛“遼寧艦”等重大海洋科技進展榜上有名。

1．“蛟龍”號載人潛水器首次突破7000米

評價：實現了我國深海裝備和深海技術的重大進步，是我國建設創新型國家的新成就，對于促進海洋科技發展，提升認識、保護、開發海洋的能力，推動我國從海洋大國向海洋強國邁進將產生重大而深遠的影響。

“蛟龍”號深海載人潛水器構造

2．中國殲—15戰斗機成功著陸、起飛“遼寧艦”

評價：這是我國第一代艦載戰斗機殲—15首次出現在世人面前。

★ 空中“飛鯊”（制圖/白瑋）

殲—15戰斗機是我國自行設計研制的首型艦載多用途戰斗機，具有完全的自主知識產權。它具有作戰半徑大、機動性好、載彈量多等特點，可根據不同作戰任務攜帶多型反艦導彈、空空導彈、空地導彈以及精確制導炸彈等精確打擊武器，實現全海域全空域打擊作戰能力，各項性能可與俄羅斯蘇—33、美國F—18等世界現役的主力艦載戰斗機相媲美，因此被譽為兇猛強悍的空中“飛鯊”。

★ 刀尖上的舞蹈

殲—15飛機配裝2臺大功率發動機，實現了機翼折疊，全新設計了增升裝置，起落裝置和攔阻鉤等系統，使飛機在保持優良的作戰使用性能條件下，實現著艦要求的飛行特性。我國自己培養的首批艦載戰斗機飛行員和艦上飛行指揮員，進行了高強度飛行訓練，探索并固化了著艦的飛行方法，突破了滑躍起飛、阻攔著艦等飛行關鍵技術，掌握了大側風、低能見度、不穩定氣流等條件下的偏差修正動作要領。在實際演練中，所有艦載機飛行員的訓練成績都達到了訓練大綱規定標準和上艦試驗要求，首次上艦飛行均一次成功。

殲十五原型“飛鯊”殲擊機

艦載機起降是世界性技術難題，被比做“刀尖上的舞蹈”。更通俗地講，艦載機在航母甲板上降落“剎車”很難。因為，一般陸地軍用機場跑道長達千米，而航母飛行甲板一般不超過300米，可利用的降落距離只有100米左右，艦載機降落速度卻可達到每小時300千米。

551號機，殲-15艦載戰斗機首架原型機，2009年8月31日首飛成功。

這個“刀尖”有多小？艦載機以幾百千米的時速，必須精確落在甲板上4根阻攔索之間，每根阻攔索間隔10余米，有效著陸區域只有幾十米。

552號機，2012年11月23日在“遼寧”號航空母艦上成功完成起降訓練。

阻攔索是什么？阻攔索，更專業的說法應為“航母阻攔系統”。它幫助飛機在有限距離內強制制動，使最大過載和過載變化率保持平穩，及時將系統恢復到初始狀態。由于風和艦尾氣流的存在，戰艦經常出現持續的縱橫搖動和上下浮沉；降落過程中戰斗機的視界和下降軌跡存在誤差，也一定程度上限制了駕駛員視景——如此高的速度，如此短的距離，如此惡劣的環境，如果沒有阻攔索，艦載機安全著艦幾乎是不可能完成的任務。

553號機，該機開始裝備經過耐腐蝕改進、增加應急推力模式的艦載機專用AL-31F發動機。

這個“舞蹈”有多難？統計數據顯示，從1949年美國海軍開始大規模部署飛機到1988年，美國海軍和海軍陸戰隊損失了近1.2萬架飛機和8000多名飛行員。

554號機，裝備國產“太行”發動機進行試驗。

3．中國政府向聯合國正式提交了“中華人民共和國東海二百海里以外大陸架外部界限的部分劃界案”。

評價：這是一次科學和法律交匯下共同完成的重要成果。

2012年9月16日，外交部宣布，中國政府決定向根據《聯合國海洋法公約》設立的大陸架界限委員會提交東海部分海域200海里以外大陸架劃界案。中國政府于2009年5月12日向聯合國秘書長遞交了《中華人民共和國關于確定200海里以外大陸架外部界限的初步信息》。

該初步信息主要說明了中國在東海具有200海里以外大陸架，并說明中國正在抓緊時間編制劃界案，承諾“將在適當時候提交全部或部分200海里以外大陸架外部界限的劃界案”。因此，提交東海劃界案也是中國政府兌現《初步信息》中的相關承諾。

★ 大陸架劃界案：

根據各海域不同的自然情況，《聯合國海洋法公約》規定了兩種情況，一是，沿海國大陸架自然延伸如果超過領海基線以外200海里的，可以主張超過200海里的大陸架，其200海里以外部分被簡稱為“外大陸架”；二是，沿海國大陸架自然延伸如果不足200海里，則沿海國所能主張大陸架的最大寬度就只能是從領海基線量起不超過200海里。《公約》同時還規定，沿海國若主張外大陸架，就必須向大陸架界限委員會提交該國所主張的外大陸架的外部界限位置，以及支撐該主張的相關科學和技術資料，這些數據資料俗稱為“劃界案”。

★ 大陸架：

大陸架也稱大陸淺灘，簡稱陸架，是環繞大陸的淺海地帶。它的范圍從海岸線開始，向海洋方向延伸至海底坡度顯著增大的陸架坡折處為止，陸架坡折處水深在20～550米之間，平均深130米，也有把200米等深線作為大陸架下限的。

全球大陸架面積約2710萬平方千米，約占海洋總面積的7.5%。大陸架地形一般較平坦，但也有小的丘陵、盆地和溝谷；局部有基巖露出，大部被沉積物覆蓋。大陸架上資源非常豐富，如石油藏量占全球的25%，漁獲量占世界海洋漁產量的90%，海濱砂礦藏量也很大，海底還有煤、鐵等礦藏。

◆大陸架屬于沿海國的管轄海域。沿海國對大陸架上（無論是200海里以內部分，還是200海里以外的部分）的自然資源享有勘探開發的主權權利，還享有在大陸架上建設和管理人工島嶼、設施和結構等方面的權利。擁有這些權利之后，不排除進一步衍生其他權利和利益的可能性。

◆大陸架構成一國海洋權益的重要組成部分，也是許多沿海國極力爭奪的對象。劃定外大陸架界限，被認為是沿海國通過合法途徑實現其管轄海域范圍最大化、勘探開發和利用大面積海底空間及其資源的最后機會。

全球大陸架分布示意圖

★ 提交劃界案有何意義？

提交劃界案不是一個單純的技術性工作，而是涉及擴展國家管轄海域范圍和未來發展空間的重要政治和外交行動。在當前中國東海釣魚島主權面臨嚴重挑釁、國家海洋權益面臨嚴峻挑戰的背景下，提交東海劃界案尤顯重要。

春曉油田中心平臺和天外天井口平臺

4．我國近海資源環境綜合調查與評價專項通過總驗收。

評價：908專項的圓滿收官，基本摸清了我國近海家底，有力支撐了我權益維護、海洋開發、海洋管理、防災減災、環境保護及科技創新等各領域的發展需求。

5．“海洋石油981”在南海正式開鉆。

評價：標志著我國海洋石油深水戰略邁出實質性步伐。

“海洋石油981”于2008年4月28日開工建造，是我國首座自主設計、建造的第6代深水半潛式鉆井平臺，最大作業水深3000米，鉆井深度可達10000米，平臺自重超過30000噸；從船底到井架頂高度為137米，相當于45層樓高。該平臺入級中國船級社和美國船級社雙船籍。

★ “海洋石油981”的6個世界首次

1）首次采用南海200年一遇的環境參數作為設計條件，大大提高了平臺抵御環境災害的能力。

2）首次采用3000米水深范圍DP3動力定位、1500米水深范圍錨泊定位的組合定位系統，這是優化的節能模式。

3）首次突破半潛式平臺可變載荷9000噸，為世界半潛式平臺之最，大大

提高了遠海作業能力。

4）國內首次成功研發世界頂級超高強度R5級錨鏈，引領國際規范的制定，同時為項目節約大量的費用，也為國內供貨商走向世界提供了條件。

5）首次在船體的關鍵部位系統地安裝了傳感器監測系統，為研究半潛式平臺的運動性能、關鍵結構應力分布、錨泊張力范圍等建立了系統的海上科研平臺，為我國在半潛式平臺應用于深海的開發提供了更寶貴和更科學的設計依據。

6）首次采用了最先進的本質安全型水下防噴器系統，在緊急情況下可自動關閉井口，能有效防止類似墨西哥灣溢油事故的發生。

★ 南海的石油儲量

南海是我國最深、最大的海。其油氣資源極為豐富，整個南海盆地群石油地質資源量約在230～300億噸之間，天然氣總地質資源量約為16萬億立方米，占我國油氣總資源量的三分之一，其中70%蘊藏于153.7萬平方千米的深海區域。

★ 我國在南海的油氣開發情況

目前，我國海洋石油工業勘探開發的海上油田水深普遍小于300米，大于300米水深的油氣勘探開發處于起步階段。2006年，中國海洋石油總公司旗下的中國海洋石油有限公司和哈斯基石油中國有限公司合作在珠江口盆地完成了我國第一口水深超千米的深水鉆井，并發現荔灣3-1大氣田。荔灣3-1大氣田的發現，被譽為我國石油工業里程碑式的重大突破。同時，這一發現也證明了我國南海深水區具有形成大中型油氣田的基本地質條件，是中國近海油氣儲量的重要接替區，證實了我國南海深水海域具有較大的油氣資源潛力。

“海洋石油981”一方面由8個動力定位推進器保持一定的位置和穩定，另一方面就要靠錨鏈產生的強度系泊在水下，這樣才能保證海洋平臺穩如泰山。世界頂級超高強度R5級錨鏈是海洋石油平臺的“生命鏈”，其水下抗風浪、抗沖擊、抗變形、抗斷裂、抗疲勞等綜合機械性能都有更高級別的規定，對于以及制作工藝都有非常高的要求。

6．中國極地科考船“雪龍”號首次穿過北極東北航道，由太平洋穿越北冰洋到達大西洋。

評價：此舉不僅為我國海洋科學考察打通了一條連接大西洋和太平洋的北極通道，更為我國船舶利用北極通道提供了一個成功范例。

2012年7月2日，“雪龍”號從青島啟程。7月18日穿越白令海峽進入北冰洋后，成功穿越北極東北航道，首次進入大西洋扇區開展考察工作。“雪龍”號在東北航道航行12天，航程3260海里，所經過的海域海冰覆蓋范圍、厚度都在減小，海冰年輕化趨勢明顯。此外，“雪龍”號去程航線在返程時已是“零海冰”，全線通航時間超過40天。

美國國家冰雪數據研究中心數值模擬結果顯示，未來北冰洋海冰減少趨勢

還會加劇，至本世紀中葉，北冰洋可能會出現夏季無冰的現象。從現在至2050年，東北航道的適航時間將從50天增加到90天。

★ 北極東北航道

北極東北航道指西起北歐，經巴倫支海，沿歐亞大陸北方海域向東，直至白令海峽的航道。東北航道的商業開發早已開始，從2011年開始快速升溫。當年，從歐洲、俄羅斯諸港取道東北航道到俄羅斯遠東、東亞和東南亞諸港的船只數量猛增到34艘。

★ 北極東北航道開發對我國的意義

東北航道的開發利用對我國經濟發展具有重要意義。目前，海運承擔了我國90%以上的國際貿易運輸，東北航道的開通以及商業運營能為我國現有主干遠洋航線上增加一條更為便捷的到達歐洲的航線，大大減少運輸成本。此外，北極地區目前石油產量占世界總產量的10%，待探明石油和天然氣儲量估計占世界總量的25%，能源和資源儲量豐富，有利于我國開辟新的海外資源能源采購地。

★ 通過北極東北航道并非易事

目前商船通航東北航道仍要面臨諸多挑戰。缺少航海資料是首要障礙，目前東北航道資料只有俄羅斯掌握，我國船舶只能通過代理到莫斯科購買俄文海圖才能獲得；其次，東北航道是世界上領航距離最長的航道，通過蘇伊士運河僅十幾個小時，而通過東北航道要十幾天。俄羅斯雖為通航船舶提供氣象、海冰信息和導航服務，但相關服務系統性和及時性還不盡如人意。最后，東北航道東段地處俄羅斯專屬經濟區內，俄羅斯稱其為“北方海航道”，國際上對于此航段是否屬于國際航行水域還存在法律分歧。目前和將來一段時間內，法律和政治上的不確定性仍是制約東北航道通航的一個問題。

7．“科學”號調查船正式交付使用。

評價：“科學”號調查船的交付使用，標志著我國海洋科學考察能力上了一個新臺階。為海洋科研從淺海走向深海，從近海走向遠洋，從海洋大國向海洋強國跨越，提供了一個非常重要的科研支撐條件。

（上、中、下）“雪龍號”、“大洋一號”、“向陽紅09”船

“科學”號調查船是“十一五”期間國家重大科技基礎設施建設項目，2007年由國家發展改革委批準立項，2010年開工建設，總投資55021萬元。由駐青五家海洋科研機構聯合建設。“科學”號調查船是中國未來10～20年海洋科學考察主力船之一，與現有和將建的海洋科學考察船、專業調查船相互補充，將逐步形成我國海洋探測調查的完整體系。

“科學”號調查船是中國目前最先進的海洋科學綜合考察船，具備全球航行能力，船舶和船載探測與實驗系統處于國際先進水平。“科學”號總噸位4864噸，總長99.6米，型寬17.8米，吃水5.6米；續航力15000海里，自持力60天，最大航速15節，載員80人。

該船采用國際先進的吊艙式電力推進裝置，配備了艏側推、動力定位及綜合導航定位系統，可實現在0～15節無級變速，在低速狀況原地360度回轉。同時，該船操縱靈活、作業空間大，設置了減搖水艙，采用了先進的減振降噪措施，船舶整體上具備較高的適航性和耐波性。

此外，“科學”號還配備了水體探測、大氣探測、海底探測、深海極端環境探測、遙感信息現場印證所需的多種國際先進的探測與調查設備，具備高精度長周期的動力環境、地質環境、生態環境等綜合海洋觀測、探測以及現場取樣和分析能力，能夠滿足海洋科學多學科交叉研究需要。

“科學”號的順利下水，開啟了中國新一代海洋科學綜合考察船新的篇章，其投入使用后將顯著提升中國海洋綜合探測能力與研究水平，為中國海洋科學基礎研究和海洋高新技術研發，特別是深海及洋區的海洋基礎科學研究提供先進的海上移動實驗室和試驗平臺。

8．“海洋二號”衛星實現在軌交付。

評價：通過自主創新，實現了我國衛星遙感能力水平的五大提升。工程研制突破了高精度有效載荷、精密測定軌等關鍵技術，在多個技術領域達到國際先進水平。

“海洋二號”衛星

“海洋二號”衛星對2012年第9號臺風“蘇拉”的監測過程

“海洋二號”衛星全球融合海表溫度專題圖

★ “海洋二號”衛星的本事

海洋二號衛星是我國首顆海洋動力環境探測衛星，具備全天候、全天時、全球連續探測風、浪、流、潮及溫度等海洋動力環境信息的能力。

“海洋二號”衛星可以連續有效地監測風暴潮和巨浪等極端海洋現象，提高海洋災害預警的時效性和有效性；

提供識別大洋中的鋒面和中尺度渦的重要大洋漁場信息，為大洋漁業資源開發提供技術保障；

衛星獲取的數據能夠有效監測全球海平面變化和極地冰蓋變化，為研究全球氣候變化提供科學依據。

“海洋二號”衛星交付后將與已在軌運行的海洋一號衛星相互配合，分別以微波、光學兩種觀測手段，將海洋動力環境監測與海洋資源探測相結合，構成空間立體監測系統，進一步完善我國海洋立體監測體系，大幅提升我國對地觀測衛星的調查和監測能力。

★ 我國衛星遙感能力水平的五大提升

海洋二號衛星通過自主創新，實現了我國衛星遙感能力水平的五大提升。

一是觀測精度達到國際先進水平。“海洋二號”衛星測高精度達8.5厘米，有效波高精度0.5米，風速精度2米/秒，溫度精度1.0K，是目前世界在軌運行的重要的海洋微波遙感綜合觀測衛星。

海洋微波遙感技術的優點：早期裝載在衛星上的觀測儀器主要是光學遙感器，其最大的缺點是不能全天候工作，微波遙感器的最大優點是可以進行全天候工作。紅外遙感雖可在夜晚工作，但不能穿透云霧。因此，當地表被云層遮蓋時，無論是可見光遙感還是紅外遙感均無能為力。地球表面有40%～60%的地區常年被云層覆蓋，平均日照時間不足一半，尤其是占地表70%的海洋上更是如此。

二是衛星測定軌精度達到國際先進水平。通過星上裝載的雙頻GPS、激光角反射器等設備，衛星測軌精度由米級提高到厘米級。

星地激光通信：星地激光通信就是將衛星和地面用激光鏈接起來，形成空間的信息高速公路，進行數據傳輸。如何使衛星所獲取的海量信息，快速、準確的傳輸給地面，一直是考驗世界航天的難題。實現星地激光通信，需要衛星和地面上的兩光束要極其準確的對準，否則，失之毫厘，差之千里。早于中國進行衛星激光通信研究的日本，曾這樣形容：它相當于在東京用激光瞄準80千米外富士山上一個移動的針眼。

三是成功開展了504Mbps星地高速激光通信試驗，使我國在星地激光高速數據傳輸方面達到國際領先，為衛星光通信技術的推廣應用奠定了堅實的基礎。

雙頻GPS的優點：對于所有的GPS（全球定位系統）觀測數據而言，電離層的誤差都是固有的，但通過結合兩個頻率的衛星觀測信息，可以通過建立模型有效的消除這種誤差。

四是“海洋二號”衛星實現了部分關鍵部件自主研制，提升了我國衛星關鍵核心部件自主研發能力的發展。

五是通過采用航天器數字集成設計系統，縮短了生產研制周期，衛星設計、研制生產過程中全面采用數字化技術，有效促進了我國衛星研制生產信息化水平的提升。

9．國家海域動態監視監測管理系統應用無人機實現首航。

評價：無人機成功首航，標志著無人機正式應用到國家海域動態監視監測管理系統中，實現了海域三維可視化監管。

無人機作為一種新型遙感監測平臺，飛行操作智能化程度高，可按預定航線自主飛行、攝像，實時提供遙感監測數據和低空視頻監控，具有機動性強、便捷、成本低等特點。開展海域無人機遙感監視監測試點，對于在海洋領域探索應用和全面推廣無人機遙感監視監測技術，實現與現有海域監視監測技術手段的有機結合，進一步豐富和完善國家海域動態監視監測管理系統，增強對重點海域和重點項目的動態監管水平，進一步提高海域綜合管控能力具有重要意義。

10．中國大洋第26航次第5航段科考中，在南大西洋獲取1.2噸多金屬熱硫化物樣品。

評價：我科考船在南大西洋水深近3000米處獲取了1.2噸多金屬熱硫化物樣品，是迄今為止單次獲得多金屬硫化物樣品量最多的一次，成為我國大洋科考史上又一個里程碑，為我國海底硫化物資源探查和相關科學研究提供了重要資料。

在6天左右的作業時間內，科考船共完成綜合地球物理調查（地形補測）測線3條，共計約540多千米，初步確定熱液區分布范圍；抓取樣品重量共計約1.5噸多。特別是當地時間11月1日凌晨4時，在2700～2800米深海中單次作業成功獲取共18箱、1.2噸多金屬硫化物。據不完全統計，這可能是我國大洋多金屬硫化物資源調查歷史上，單次成功獲得多金屬硫化物樣品量最多的一次，也是獲取樣品類型最豐富的作業之一。本次獲取樣品類型主要有多金屬硫化物煙囪、塊狀硫化物和多金屬軟泥，還有一只長約14厘米的珍貴“盲蟹”生物樣品。本區樣品的成功獲取，為在該區域進一步開展資源、環境調查和科學研究奠定了基礎。

★ 為什么調查研究海底資源？

●礦產資源的形成一般需要漫長的時期，在人類短暫的歷史進程中不可再生。

●礦產資源是人類文明的基礎，不僅關系到一個國家的資源戰略問題，而且與國家的安全息息相關。

●隨著人類無休止的開采，陸地資源趨于枯竭。向海洋要資源已為大勢所趨。

●海底資源的調查研究和開發活動正演變為世界各國展示綜合實力、爭取海洋權益、發展高新技術和開展外交與合作的綜合性活動。

每個人一生中需要消耗約370萬克的各種礦物、金屬和燃料