“听清”海底地震 “捕捉”厘米级海啸 深圳先进院牵头的国家重点研发计划项目通过结题验收
近日,由中国科学院深圳先进技术研究院(简称“深圳先进院”)牵头的国家重点研发计划项目“全方位综合海洋地震和海啸监测预警系统研制与示范”,在珠海万山海域完成长达190天的海上示范应用后,顺利通过综合绩效评价与结题验收。该系统成功监测到台湾5.8级、清远4.3级、阳江2.6级等诸多自然地震及勘察加地震引发的厘米级海啸波动,标志着我国在自主可控的海洋地震海啸立体监测装备领域取得重要突破。
海洋地震是海啸最主要的诱发因素。针对我国当前海洋地震与海啸监测能力薄弱、国产核心装备缺乏的突出问题,该项目由深圳先进院牵头,广州海洋实验室教授级高级工程师杨胜雄主持,联合华中科技大学、自然资源部第二海洋研究所、国家海洋预报中心、广州海洋实验室、中国科学院广州能源所、中国地震局武汉地球观测研究所、中国地震台网中心、国家海洋技术中心等9家单位共同攻关。历时3年,项目团队成功研制出三大核心工程样机:基于光纤传感的地震多参数海底监测系统(全光纤、无源设计,适用于复杂海洋环境);基于经典电磁与量子传感的地震多参数海上监测系统;基于全球卫星导航系统干涉测量技术的岸基海啸监测装备。同时,团队完成了海域立体观测数据的校准评估与同化关键技术研究,构建了多手段、高精度、多要素的实时地震与海啸监测预警试验系统。
在长达190天的海上示范应用中,系统经受了台风、雷雨、生物附着等复杂海洋环境的严苛考验,实现了对重力场、地磁场、地震波场、海底形变与压力场以及海面高度等多参数的综合监测。
其中,深圳先进院集成所崔洪亮、常天英团队负责完成全光纤海底多参量监测系统的研制、运维及数据处理分析工作。团队自主研制的工程样机包括:三组三分量光纤海底地震仪、三分量光纤海底地磁传感器、光纤海底形变传感器和光纤海底压力传感器。这些设备全部采用海底全光纤无源设计,兼具高性能与强环境适应性。
研究团队在珠海万山海域建成了一个小型全光纤海底多参量监测网络。示范应用表明,该系统能够清晰记录不同震级、不同距离的自然地震,获得完整的波形与清晰的波相,具备恶劣海况下的实时观测能力,为项目实现“秒级地震预警”目标做出了重要贡献。
项目成果将为我国海洋安全监测提供一整套具有自主知识产权的先进技术与装备,有望成为国家海底监测网的重要组成部分。下一步,研究团队将围绕国家海洋安全重大需求,持续提升装备的长期稳定性、智能化水平和观测能力,推动相关技术装备的规模化部署与应用,为我国海洋灾害风险防控和海洋强国建设提供有力技术支撑。
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