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在深海中捕捉羽状流

发布日期: 2022-01-19 14:47:10  |  浏览:  0

该文章首发于中国自然资源报

  作为能源新星,天然气水合物已被批准列为第173个新矿种,由于其在海洋环境中丰富的储存量和高效清洁的特性而备受关注。在深海中,冷泉羽状流可以看作是寻找天然气水合物矿藏的路标。那么,如何在伸手不见五指的深海环境中捕捉到羽状流?
    在无人遥控潜水器(ROV)的帮助下,可以获得羽状流的直观影像。ROV操作通常是在随行的科考船上完成,其本身携带的照明和视觉传感装备可以收集到第一手的图像资料。有时ROV还会携带有机械臂,可以在海底天然实验室中进行测试与收集样品。利用 ROV曾在中国海底发现有大量的蛤类生物和管状蠕虫,同时发现有大量气泡出现在此处。
    虽然ROV能给人们带来直观的视觉图像,但是直接通过ROV寻找羽状流无异于大海捞“针”。在大面积工作海域中快速识别羽状流,声学技术手段更拿手。多波束测深探测系统(MBES)便是其中一种。该技术的前身要追溯到 1912 年泰坦尼克号的沉船悲剧,人们为了避免此类事故的再次发生,发明了一系列以声波探测为基础的探测设备。
    多波束探测系统通常装载于科考船底部,可同时向不同角度发射音波,从而形成扇面状,声波碰到海水中的障碍物后会反射回来,通过分析接受到的讯号可以获取海底信息。这一过程相当于对大海进行CT扫描,从而获得其“体内”的声学成像图片。羽状流和海水之间会形成一个物理界面,该界面由于两侧速度和密度的明显不同而较为容易地被声学探测系统识别出来。

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