南海深海观测计划.docx
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南海深海观测计划
南海深海观测计划规划设计方案
1．年度工作目标
依据**规划，**拟承担南海深水区北部秋季航次水体综合调查任务。
利用3000吨左右的海洋水体科学考察船，对船只进行适应性改装，通过CTD、ADCP等多种仪器及装备，对物理海洋、常规海洋气象、海气边界层、高空气象、海洋化学、大气化学和海洋生物等多类海洋环境信息开展锚系浮标、潜标、走航、大面等多种方式的综合观测，为南海深水区北部提供我国自主的海洋环境基础资料。
2．调查航次设计
2.1调查容
1、物理海洋与海洋气象调查包括：
物理海洋、常规海洋气象、海气边界层和高空气象
（1）物理海洋：
水深、水温、盐度、密度、浊度、海流、波浪、海况、水色、透明度和海发光；
（2）常规海洋气象：
海面气温、气压、湿度、风速和风向、云、能见度和天气现象；
（3）海气边界层：
海气界面动量、感热、潜热和CO2通量，海表匹温、海气界面气温、气压、湿度和风速梯度；
2、海洋化学
（1）海洋化学调查：
pH、碱度、溶解氧、悬浮物、硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、活性磷酸盐、活性硅酸盐、溶解态无机碳和总有机碳等11个要素。
（2）大气化学调查：
气溶胶调查包括MSA、碳、氮、磷、铝、钠共6个要素；二氧化碳调查包括连续观测表层海水和大气二氧化碳分压（pCO2）以及海水中温度、盐度并收集气温、气压、风速和风向共8个要素。
3、海洋生物
调查容包括
叶绿素
、初级生产力、微生物、微微型生物、微型浮游生物、小型浮游生物、大中型浮游生物、大型底栖生物、小型底栖生物和游泳动物。
2.2调查技术路线
1、物理海洋与海洋气象调查
物理海洋以船舶大面断面/走航调查和锚系潜/浮标观测为主，以XBT/XCTD/抛弃式测流仪等观测为辅，其间收集整理国外可用的准同步遥感观测资料，对南海深水区北部物理海洋要素开展基础性调查。
南海天气系统基础性调查，根据热带辐合带、东风波的时间、空间分布特征，选择秋季一个航次在航线上，利用探空系统对南海季风、热带辐合带、东风波的温度、气压、湿度、风等要素进行综合观测。
南海海气边界层调查，全航程连续观测，获取边界层温度、气压、湿度、风廓线，海气界面通量采用走航全航程连续观测，采用高频采样方式获取观测资料，并采用每5分钟平均输出一次通量平均值。
2、海洋化学调查
结合大面观测的方式，对海水和大气化学中PH、碱度、溶解氧、硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、活性磷酸盐、活性硅酸盐和总有机碳、海水和大气二氧化碳分压（pCO2）进行调查。
3、海洋生物生态调查
采用平板培养计数、海上取样与实验室镜检分析等方法，对叶绿素和初极生产力、微生物、微微型和微型浮游生物、小型浮游生物、大、中型浮游生物、大型底栖生物、小型底栖生物、游泳生物等海洋生物生态环境进行调查。
2.3调查设计
依据**2012年度南海深水区北部秋季航次水体综合调查任务，在2012年度南海北部秋季航次中设置2个锚系潜标、1个锚系浮标及8条走航断面，主要对南部中尺度涡对西部环流的影响、黑潮通过涡旋脱落对南海北部环流的影响及波研究以及研究黑潮通过涡旋脱落影响南海北部环流，菲律宾外海气旋涡等重要海洋环流系统海区开展基础性调查（如图1所示）；主要开展物理海洋、常规海洋气象、海气边界层、高空气象、海水化学、大气化学、海洋生物等要素开展调查。
图1南海深水区北部调查断面位置示意图
调查断面：
共8个断面，116个大面站，具体位置见表1。
在（12.500°N，113.000°E）、（21.500°N，118.500°E）各设置一个潜标，可以对西沙群岛西南侧诱生气旋涡及南部反气旋式大环流、南海西部金兰湾冷水舌、东沙群岛附近气旋涡及南沙海槽反气旋涡、南海北部海域波特征进行监测，同时，对季风潮和冷涌等南海北部深水区海洋环境要素进行基础性调查，具体如表2所示。
表3是调查航线船时设计。
表1南海北部调查断面
断面名称
断面简称
起点位置
终点位置
站数
4-13
18.250°N
110.000°E
11.000°N
110.000°E
17
1-14
21.500°N
113.000°E
11.000°N
113.000°E
17
7-15
17.000°N
115.500°E
11.000°N
115.500°E
6
2-12
21.500°N
118.500°E
14.000°N
118.500°E
8
11-17
14.000°N
118.000°E
10.500°N
118.000°E
3
1-3
21.500°N
113.000°E
21.500°N
120.500°E
15
4-5
18.250°N
110.000°E
18.250°N
113.000°E
4
6-8
17.000°N
113.000°E
17.000°N
118.500°E
3
9-12
14.000°N
11.000°N
14.000°N
118.500°E
7
13-16
11.000°N
110.000°E
11.000°N
118.000°E
9
4-10
18.250°N
110.000°E
14.000°N
118.500°E
9
合计
98
表2南海北部锚系潜（浮）标站位
站名
纬度
经度
12.500°N
113.000°E
21.500°N
118.500°E
表3调查航线船时设计
站位
经度
纬度
航距
（海里）
航速
（节）
航时
抵站
时间
作业时间
离站时间
1
113
21.5
12
9.2010：
00
113.4
21.5
23.97
12
2.0
9.20
12：
00
0.5
9.20
12：
30
113.8
21.5
23.97
12
2.0
9.20
14：
30
0.5
9.20
15：
00
114.2
21.5
23.97
12
2.0
9.20
17：
00
0.6
9.20
17：
36
114.6
21.5
23.97
12
2.0
9.20
19：
36
0.6
9.20
20：
12
115
21.5
23.97
12
2.0
9.20
22：
12
0.6
9.20
22：
48
115.4
21.5
23.97
12
2.0
9.21
0：
48
0.6
9.21
1：
24
115.8
21.5
23.97
12
2.0
9.21
3：
24
0.6
9.21
4：
00
116.2
21.5
23.97
12
2.0
9.21
6：
00
0.7
9.21
6：
42
116.6
21.5
23.97
12
2.0
9.21
8：
42
0.7
9.21
9：
24
117.2
21.5
23.97
12
2.0
9.21
11：
24
0.8
9.21
12：
12
117.6
21.5
23.97
12
2.0
9.21
14：
12
0.8
9.21
15：
00
2
118.5
21.5
53.94
12
4.5
9.21
19：
30
2.2
9.21
21：
42
119
21.5
29.97
12
2.5
9.22
0：
12
2.2
9.22
2：
24
119.5
21.5
29.97
12
2.5
9.22
4：
54
2.2
9.22
7：
06
120
21.5
29.97
12
2.5
9.22
9：
36
2.2
9.22
11：
48
3
120.5
21.5
29.97
12
2.5
9.22
14：
18
2.2
9.22
16：
30
2
118.5
21.5
119.87
12
10
9.23
2：
30
9.23
2：
30
118.5
20.5
59.94
12
5
9.23
7：
30
2.2
9.23
9：
42
118.5
19.5
59.94
12
5
9.23
14：
42
2.2
9.23
16：
54
118.5
18.5
59.94
12
5
9.23
21：
54
2.2
9.24
0：
06
8
118.5
17
89.90
12
7.5
9.24
7：
36
2.2
9.24
9：
48
118.5
16
59.94
12
5
9.24
14：
48
2.2
9.24
15：
00
118.5
15
59.94
12
5
9.24
20：
00
2.2
9.24
22：
12
12
118.5
14
59.94
12
5
9.25
3：
12
2.2
9.25
5：
24
11
118
14
29.97
12
2.5
9.25
7：
54
2.2
9.25
10：
06
16
118
11
179.81
12
15
9.26
1：
06
1.7
9.26
2：
54
17
118
10.5
29.97
12
2.5
9.26
5：
24
1.7
9.26
6：
12
16
118
11
29.97
12
2.5
9.26
8：
42
9.26
8：
42
117.5
11
29.97
12
2.5
9.26
11：
12
1.5
9.26
12：
42
116.8
11
41.95
12
3.5
9.26
16：
12
0.5
9.26
16：
42
116
11
47.95
12
4
9.26
20：
42
2.2
9.26
22：
54
15
115.5
11
29.97
12
2.5
9.27
1：
24
2.2
9.27
3：
36
115.5
12.2
71.92
12
6
9.27
9：
36
2.2
9.27
11：
48
115.5
13.4
71.92
12
6
9.27
17：
48
2.2
9.27
20：
00
115.5
14.6
71.92
12
6
9.28
2：
00
2.2
9.28
4：
12
115.5
15.8
71.92
12
6
9.28
10：
12
2.2
9.28
12：
24
7
115.5
17
71.92
12
6
9.28
18：
24
2.2
9.28
20：
36
117
17
89.9
12
7.5
9.29
4：
06
2.2
9.29
6：
18
8
118.5
17
89.9
12
7.5
9.29
13：
48
2.2
9.29
16：
00
12
118.5
14
179.81
12
15
9.30
7：
00
9.30
7：
00
11
118
14
29.97
12
2.5
9.30
9：
30
9.30
9：
30
116.7
14
77.92
12
6.5
9.30
16：
00
2.2
9.30
18：
12
114.2
14
149.84
12
12.5
10.1
6：
42
2.2
10.1
8：
54
10
113
14
71.92
12
6
10.1
14：
54
2.2
10.1
17：
06
113
13
59.94
12
5
10.1
22：
06
2.2
10.2
0：
18
113
12
59.94
12
5
10.2
5：
18
2.2
10.2
7：
30
14
113
11
59.94
12
5
10.2
12：
30
2.2
10.2
14：
42
114
11
59.94
12
5
10.2
19：
42
2.2
10.2
21：
54
115
11
59.94
12
5
10.3
2：
54
1.6
10.3
4：
30
15
115.5
11
29.97
12
2.5
10.3
7：
00
1.4
10.3
8：
24
14
113
11
149.84
12
12.5
10.3
20：
54
10.3
20：
54
112
11
59.94
12
5
10.4
1：
54
2.2
10.4
4：
06
111.5
11
29.97
12
2.5
10.4
6：
36
2.2
10.4
8：
48
110.8
11
41.95
12
3.5
10.4
12：
18
2.2
10.4
14：
30
110.4
11
23.97
12
2.0
10.4
16：
30
1.9
10.4
18：
24
13
110
11
23.97
12
2.0
10.4
20：
24
1
10.4
21：
24
110
11.5
29.97
12
2.5
10.4
23：
54
1.1
10.5
1：
00
110
12
29.97
12
2.5
10.5
3：
30
2.1
10.5
5：
36
110
12.4
23.97
12
2.0
10.5
7：
36
1.5
10.5
9：
06
110
12.8
23.97
12
2.0
10.5
11：
06
1.8
10.5
12：
54
110
13.2
23.97
12
2.0
10.5
14：
54
2
10.5
16：
54
110
13.6
23.97
12
2.0
10.5
18：
54
2.1
10.5
21：
00
9
110
14
23.97
12
2.0
10.5
23：
00
1.6
10.6
0：
36
110
14.4
23.97
12
2.0
10.6
2：
36
0.9
10.6
3：
30
110
14.7
17.98
12
1.5
10.6
5：
00
0.7
10.6
5：
42
110
15.2
29.97
12
2.5
10.6
8：
12
1
10.6
9：
12
110
15.7
29.97
12
2.5
10.6
11：
42
1.5
10.6
13：
12
110
16.2
29.97
12
2.5
10.6
15：
42
0.8
10.6
16：
30
110
16.7
29.97
12
2.5
10.6
19：
00
0.9
10.6
19：
54
110
17.2
29.97
12
2.5
10.6
22：
24
1
10.6
23：
24
110
17.7
29.97
12
2.5
10.7
1：
54
1.3
10.7
3：
12
4
110
18.25
32.96
12
2.7
10.7
5：
54
0.6
10.7
6：
30
110.3
17.83
30.93
12
2.6
10.7
9：
06
0.6
10.7
9：
42
110.6
17.4
30.93
12
2.6
10.7
12：
18
1.7
10.7
14：
00
110.9
16.98
30.93
12
2.6
10.7
16：
36
2
10.7
18：
36
111.2
16.55
30.93
12
2.6
10.7
21：
12
1
10.7
22：
12
111.5
16.13
30.93
12
2.6
10.8
0：
48
1.1
10.8
1：
54
111.8
15.7
30.93
12
2.6
10.8
4：
30
1.3
10.8
5：
48
112.1
15.28
30.93
12
2.6
10.8
8：
24
1.9
10.8
10：
18
112.4
14.85
30.93
12
2.6
10.8
12：
54
2.2
10.8
15：
06
112.7
14.43
30.93
12
2.6
10.8
17：
42
2.2
10.8
19：
54
10
113
14
30.93
12
2.6
10.8
22：
30
2.2
10.9
0：
42
112.5
14
29.97
12
2.5
10.9
3：
12
2.2
10.9
5：
24
112
14
29.97
12
2.5
10.9
7：
54
1.9
10.9
9：
48
111.5
14
29.97
12
2.5
10.9
12：
18
2.2
10.9
14：
30
111
14
29.97
12
2.5
10.9
17：
00
2
10.9
19：
00
110.5
14
29.97
12
2.5
10.9
21：
30
1.6
10.9
23：
06
9
110
14
29.97
12
2.5
10.10
1：
36
0.6
10.10
2：
12
10
113
14
179.81
12
15
10.10
17：
12
10.10
17：
12
113
14.9
53.94
12
4.5
10.10
21：
42
2.2
10.10
23：
54
113
15.6
41.95
12
3.5
10.11
3：
24
2.2
10.11
5：
36
113
16.3
41.95
12
3.5
10.11
9：
06
1.8
10.11
10：
54
6
113
17
41.95
12
3.5
10.11
14：
24
1.9
10.11
16：
18
113.8
17
47.95
12
4
10.11
20：
18
2.2
10.11
22：
30
114.6
17
47.95
12
4
10.12
2：
30
2.2
10.12
4：
42
7
115.5
17
53.94
12
4.5
10.12
9：
12
10.12
9：
12
6
113
17
149.84
12
12.5
10.12
21：
42
10.12
21：
42
113
17.4
23.97
12
2
10.12
23：
42
1.4
10.13
1：
06
113
17.8
23.97
12
2
10.13
3：
06
2.2
10.13
5：
18
5
113
18.25
26.97
12
2.3
10.13
7：
36
2.2
10.13
9：
48
112.4
18.25
35.96
12
3
10.13
12：
48
2.2
10.13
15：
00
111.8
18.25
35.96
12
3
10.13
18：
00
1.9
10.13
19：
54
111.2
18.25
35.96
12
3
10.13
22：
54
1.9
10.14
0：
48
110.6
18.25
35.96
12
3
10.14
3：
48
0.6
10.14
4：
24
4
110
18.25
35.96
12
3
10.14
7：
24
10.14
7：
24
5
113
18.25
179.81
12
15
10.14
22：
24
10.14
22：
24
113
19
44.95
12
3.7
10.15
2：
06
0.9
10.15
3：
00
113
19.5
29.97
12
2.5
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5：
30
0.7
10.15
6：
12
113
20
29.97
12
2.5
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8：
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0.6
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18：
00
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3．计划安排
3.1调查准备
海洋调查专项任务的开展，包括海洋调查前期准备工作，主要包括海洋调查船的选择和升级改造、调查仪器的购买、安装和调试等。
3.1.1调查船
海洋调查船采用中国科学院南海所的实验3号调查船，该船排水量为3000t,具有走航的ADCP（800-1000米），CTD等船载设备，航行速度16-18节，续航能力45天左右，载员60人，其中科考人员30人。
船上基本装备包括：
万米水文绞车1台套、3000m水文铠装电缆绞车1台套、1500m以上水文铠装电缆绞车1台套、其它辅助观测用小型水文绞车2台套、现场作业时CTD可直接进出的湿实验室1间、大面观测干实验室1间、走航ADCP（38K）安装井一处、潜标布放龙门吊1台套、潜标布放绞盘至少1台套、潜标布放用小艇1艘、测波雷达安装平台一处、GPS安装位置至少2处、船舶气象仪安装位置一处、气象观测设备及观测位置一处、气象观测干实验室1间、海气边界层观测设备安装位置1处、探空观测工作平台1处、资料处理实验室2间等。
海气边界层：
为避免船体对测量的影响，走航通量观测系统需要安装在船首主桅杆上。
GPS探空系统需要一间2—3m2的工作室，安放GPS接收机并能提供220V/1A的交流电源。
3.1.2仪器设备
物理海洋、常规海洋气象、海气边界层和高空气象主要调查仪设备表见表3，海洋化学与海洋生物主要调查仪设备表见表4。
表3物理海洋、常规海洋气象、海气边界层和高空气象主要调查仪设备表
仪器名称
数量（台）
备注
价格
LADCP
2
深海大洋区LADCP观测必须采用双LADCP观测方式
140万
走航ADCP-300K
1
1套
170万
UCTD
1
走航CTD观测
180万
XBT发射系统
2
包括2套发射系统，其中1
升级会员 