北京時(shí)間8月6日,“海洋六號”船正在我國富鈷結(jié)殼合同區(qū)(嘉偕平頂山群)進(jìn)行多波束測量作業(yè)。經(jīng)過20天的調(diào)查,已在西太平洋完成了5000多公里多波束測線,全覆蓋面積近10萬平方公里。這次調(diào)查使用了先進(jìn)的EM122多波束系統(tǒng),高效獲取到了高精度地形地貌資料,進(jìn)一步對聲回波勘探技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探索,在地形測量與資源勘探兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了深海探秘提速。
楊永與于宗澤正討論測線布設(shè)方案_郭斌斌
海底幾多丘壑 多波束一探了然
在尋找馬航MH370事件失蹤飛機(jī)過程中,我們見識了各種先進(jìn)的海洋技術(shù),也訝異于人類對深海還是所知甚少。海底是均勻平坦的?還是異常崎嶇?今天,多波束測量負(fù)責(zé)人于宗澤將帶領(lǐng)我們參加多波束值班,一探深海究竟。
中午12點(diǎn),隨著船舶沿測線慢慢向前,多波束采集屏幕上不停地刷新出紅紅綠綠的水深條帶。顏色從紅到藍(lán),表示海底水深依次增大。采集電腦根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)繪制出三維地形,海底起伏一下豁然開朗。我望著屏幕,不免出神,竟以為自己正在腳下5300米深處,獨(dú)自沿著那隆起陷下行走。我們跟隨多波束掃測路線,小心翼翼地穿越峽谷,再到平原放肆奔跑,半路突遇海山,一番驚奇之后,發(fā)現(xiàn)原來海底與陸地別無二致。游歷這遼闊的海底,心情頓時(shí)舒暢,頗有些 “翻山越嶺兩肩霜花,風(fēng)云雷電任叱咤,一路豪歌向天涯”的感覺。
據(jù)于宗澤介紹,在19世紀(jì),海洋測深使用的還是重物垂繩,又稱打水鉈;1925年,第一臺單波束測深儀—Fathometer誕生,人類才進(jìn)入回波測深時(shí)代;到了20世紀(jì)70年代,能一次性發(fā)射多個(gè)聲波的多波束測深儀橫空出世,測深效率大幅提升。此次調(diào)查使用的EM122屬最新一代多波束系統(tǒng),具全海深測量能力,曾于2012年飛躍馬里亞納海溝,為“海洋六號”獲得中國的世界最大水深10923米;以水深6000米為例,EM122每9秒發(fā)射一次聲波,單次反射432個(gè)波束,能覆蓋船舶左右共20公里的海底,測深效率不言而喻。
從原始的重物垂繩到先進(jìn)的多波束系統(tǒng),海洋測深經(jīng)歷了從點(diǎn)到線到面的“跨欄式”發(fā)展,人類也在探索自然的道路上越行越遠(yuǎn)。
回波勘探新應(yīng)用
多波束測量進(jìn)行中,專業(yè)助理?xiàng)钣莱霈F(xiàn)在儀器房,盯著屏幕,臉色嚴(yán)峻?!斑@個(gè)方向受旁浪影響,海浪產(chǎn)生的許多氣泡在船底多波束發(fā)射器附近破裂,波束丟失,大大影響數(shù)據(jù)質(zhì)量?!彪S著他的話,我們看到采集屏幕上實(shí)時(shí)顯示的海底地形上出現(xiàn)了很多破洞,像極了一塊爛破布。
楊永的研究方向是利用聲回波勘探新技術(shù),提高尋找海底礦產(chǎn)資源的效率?!昂Q罅枴痹谕赀M(jìn)行資源勘探時(shí),多大量使用箱式取樣和海底攝像等調(diào)查方式,以獲得多個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)來推算整個(gè)區(qū)域的資源分布情況。而地球物理出身的楊永,有著不同于地質(zhì)專業(yè)人員的思維:先使用地球物理方法解決礦產(chǎn)資源在面上的大致分布,之后再采用傳統(tǒng)手段,有目的性地進(jìn)行少量點(diǎn)、線上的工作,提高找礦效率。
作為測深為目的的多波束測量,同步獲得有大量聲回波強(qiáng)度數(shù)據(jù),可以大致反映海底底質(zhì)的軟硬松散。楊永抓住這一點(diǎn),將其用于區(qū)分海山富鈷結(jié)殼與沉積物的分布,最大化挖掘科研數(shù)據(jù)應(yīng)用潛力,賦予多波束以新的活力,完成了多波束勘探的“一雞兩吃”。
楊永助理在黑白信息中找到了海底異常強(qiáng)回波信息
當(dāng)他從多波束數(shù)據(jù)中提取出那一張張黑白的海底回波強(qiáng)度圖,興奮立馬掛滿臉上,仿佛那是他了解海底特征的眼睛,是找尋深海寶藏的鑰匙。
想起中午楊永與我吃飯時(shí)聊起《西游記》,講起他的兒子特別喜歡孫悟空,愛學(xué)里面的人物放各種法力,西北漢子的臉上有藏不住的溫柔。
如今,聽他講述完推廣新技術(shù)應(yīng)用的努力后,我不免想起《西游記》中的一段歌詞:一片誠心,一往無前,不到靈山,不回不還!任它長路漫漫,看我躍馬揚(yáng)鞭。
夜里1點(diǎn),我躺在床上,船底有規(guī)律的多波束發(fā)射聲聽得分明。料想現(xiàn)在肯定還有一些人與多波束一樣,正在努力工作,不停地刷新著自己的海底世界。在這些深海探夢人的前方,可能路還很長,但也許就在不遠(yuǎn)處,生命就在那兒開出了花兒等著他們,只等千錘百煉之后,給他們一個(gè)應(yīng)該得到的驚喜?。ㄍㄓ崋T 郭斌斌)