1、“实验 1”科学考察船年度报告 (2013 年)一、综述及基本情况1.1 设施概述“实验 1”是我国第一艘 3000 吨级入 CCS 船级的远洋小水线面双体科考船（SWATH） 。配置先进的交流变频技术的电力推进系统、双机双桨，全船减振降噪、自动化、动力定位性能先进。能够满足在近海、远洋进行海洋水声学、物理、地质、生物、化学、大气环境等多学科和交叉学科综合科学考察的需要，可支持大范围、大尺度观测网络的布设、观测、调控、遥感和监视等任务，进行海洋环境实时立体监测体系和综合信息系统研究，是我国目前最专业的水声研究平台及先进的海洋多学科海上实验平台(图 1)1.2 总体目标及学术方向“实验 1”科考
2、船是中科院在海上调查、研究、试验的工作支撑平台，在南方的海上流动实验室。长期为各种科研项目提供海上技术保证，获取各种极具价值的涉海科学数据。为我国海洋声学、生态、化学、物理、大气、地质与油气资源等研究与开发提供重要依据，也为巩固提升我院海洋科技前瞻研究水平和新型水下设备研发奠定坚实基础。1.3 承担国家重大项目“实验 1”作为国内唯一一艘高性能水声调查船，几乎参与国家所有重大水声专项航次。承担国家“973 专项”、“海洋专项”调查、每年印度洋综合考察航次、科学院开放航次、国家自然科学基金委共享航次，独立承担国家科技部“863”领域“AUV 及相关设备规范化海上试验”项目，成为 863 领域海上
3、公共试验平台。1.4 设施负责人及组织框架“实验 1”综合科考船由中国科学院声学研究所、南海海洋研究所、沈阳自动化研究所联合共建，基地设在南海所广州新洲科考船码头。声学所作为法人单位，南海所作为运行托管单位，具体负责“实验 1”科考船的日常管理、维护和运行。为规范和加强“实验 1”科考船的高效运行管理，三个共建单位以及院资源环境科学与技术局、院高技术研究与发展局、院计划财务局成立了科考船运行管理委员会，作为科考船运行管理的领导和决策机构。下设船管会管理办公室，作为船舶日常运行管理部门，挂靠在南海所科考船队，下设甲板部、轮机部、实验管理部和码头管理部，合计共有管理和运行人员 39 人（船员 27
4、 人） 。“实验 1” 管理委员会会船管会办公室科考船队办公室科考船码头 “实验 1”科考船甲板部轮机部实验部二、研究进展与成果2.1 航次执行及研究进展2013 年“实验 1”科考船任务饱满，全年安全运行。共承担了院内、外海洋考察及海上科学试验 6 个航次任务，海上作业 208 天，航行 28961 海里。航次名称 时间 作业海区航程海里参与单位 研究进展基金委东印度洋海洋学综合科学实验3.105.13印度洋东北部10471 南海所、厦大、天津科技大学、中国海洋大学、清华大学、深圳研究院等 7 个单位包括海流及气象、上层光学参数、生物与生态化学参数、气溶胶测量、海洋层积取样共 92 个断面站
5、位。西沙群岛海域珊瑚礁生态环境考察5.225.31南海北部1298 中科院、科技部、自然科学基金委、广州分院、南海所视察南海所西沙观测研究站，拖带电缆测试 19 小时，回收潜标 1 套，对比测试ADCP 设备 20 小时。西太平洋声学调查（图 2）6.208.6西北太平洋7006 声学所、海洋局第一、三研究所、西工大、中国海洋大学、国家海洋标准计量中心、国营9304 厂、海洋局南海分局完成测线 7 条共 3400 公里，3 个站点共 4 套深水潜标系统布放和回收。863 计划AUV 及相关设备规范化海上试验（图3）9.29.20南海北部1229 南海所、沈自所、哈工大、西工大、中国海洋大学、国
6、家海洋标准计量中心、中船重工705、710、715 所、天和防务公司、新松机器人自动化公司完成 50 级和 300 公斤级AUV 海上性能规范化试验。2013 年秋季南海水声实验10.611.9南海南部5137 声学所、南海所、国家海洋技术中心、厦大、中船重工715、710 所、国营 9304 厂布放、回收大型深水潜标系统各 4 套、测线 9 条共3300 公里，投放声源 2200枚、投放 XBT。“2013年冬季南海国家专项调查”11.112.18南海北部3820 海洋局第三研究所，声学所、南海所、国家海洋技术中心、国家海洋标准计量中心、西工大、国营 9304 厂布放大型深水潜标系统 2套，
7、回收 3 套，布放、回收浮标各 3 次，测线 9 条共 2730 公里，投放声源1200 枚、XBT900 个，UCTD测量 50 个站点， “实验 1”自噪声测量 2 小时。“实验 1”科考船自投入使用以来，在海上科学考察中收集了大量重要的原始数据，为我国海洋声学、物理、化学、生物、地质等学科实验考察提供了强有力的支撑平台。至此，收集到 2013 年产生的相关论文情况如下（图 4）：SCI 收录论文数EI 收录论文数论文引用数国外发表论文数用户相关论文数获省部级以上奖数发明专利授权实用新型专利授权软件著作权4 2 * 4 17 * * * *2.2 水声领域中科院声学研究所声场声信息国家重点
8、实验室自“实验 1”科考船 2009 年6 月首航以来，多次使用“实验 1”进行各种海上水声试验，为声学科学研究获取了大量宝贵的实验数据。2013 年利用“实验 1”作为科研平台获取数据产出EI 收录文章 2 篇，发表在 声学学报 ，其它期刊文章 7 篇，发表在中国科学报 、 声学技术报 ，参加国际会议 4 人次。其中，有效验证了拖线阵机动时的自适应波束形成，利用高斯射线束方法的深海匹配场定位，Pekeris 波导中声场干涉结构的相似性变换，匹配声场干涉结构反演海水声速剖面和水下水平阵对空气中声源目标的定位等方法。同时通过实验数据分析了深海海底反射区声源定位中的周期相似结构，浅海水平相关系数的
9、频率特性和南海有台风通过时的噪声特性等。实验、研究、再实验是水声学发展重要部分，一方面理论研究的成果需要实验数据的验证，另一方面，通过实验可发现水声新现象，促进理论研究新现象，验证新的规律。实验和理论的辩证统一，促进水声学的研究发展。2.3 海洋综合学科领域2013 年南海海洋所产生与“实验 1”相关的 SCI 收录论文 4 篇，其中海洋物理学 1 篇，利用“实验 1”科考船投放于西沙群岛永兴岛附近海域的气象水文浮标观测数据，研究了 2010 年台风“康森”过境期间，西沙群岛海域的日周期风场和惯性流与潮流之间的非线性相互作用。发表在国外刊物 Acta Oceanologica Sinica；海
10、洋生物学 2 篇，开展了基于大生态背景的海洋细菌新物种发现技术研究，并取得了初步成效，发表在国外刊物 Antonie van Leeuwenhoek；生态群落学 1 篇，率先开展了大尺度低纬度海域微型浮游动物的研究，2010 年印度洋开放航次期间，在较大尺度范围内对爪哇海南海海域的表层纤毛虫进行了纬向变化（6S 20N）的研究，丰富了我国在热带海洋微型浮游动物研究的资料，为进一步开展低纬度海域微食物网研究提供了有益参考，发表在国外刊物 Acta Oceanol. Sin。2.4 海洋实时观测浮标系统的建设维护“实验 1”科考船以中科院南海海洋研究所建设的西沙、南沙岛礁深海海洋环境与声学监测台站
11、为核心，构建的南海中尺度海洋研究观测站网系统，多次在指定海区投放遥测浮标，对各个监测点充分实现海洋环境多元化参数信息的获取，为海洋生态与环境研究、气候变化研究、生物资源变动规律提供基础资料，对海洋科学研究、海洋经济发展建设等具有重要意义。（图 5）三、设施建设、运行3.1 设施运行“实验 1”全年任务饱满，运行时间紧凑，运行安全情况良好，保证了所有计划内、外的海上科考任务的完成，充分发挥了小水线面双体船特有的优势。计划在航（天）实际在航（天）单位用户数量航次（个）航次配合（天）维修保养（天）实际待机（天）170 208 25 6 60 42 55注：航次配合为航次前实验设备安装及调试。3.2
12、作业性能“实验 1”有优越的操纵性、耐波性、自动化、网络共享、动力定位、经济性能，为海上科研提供了良好的试验平台。最大定员（人） 72 续航力（海里） 8000最大燃油量（吨） 290 自持力 (天) 40饮用水（吨） 100 作业速度（节） 1.5-153.3 维护保养按照船舶规范规定进行设备维护保养，顺利通过中国船级社的年度检验、国家海事局的安全检查，确保船舶全年有四分之三以上的时间处于适航状态。2013 年完成的主要维护保养工作有：（1）通过中国船级社（CCS）的年度检验工作，获得船舶适航证书；（2）完成 6 批次船舶航修工程和船体维护保养工作；（3）完成救生设备、消防设备的年度检验工作
13、；（4）完成通讯导航设备的年度检验工作；（5）配合“ABB”公司派出专业人员按相关保养合同完成电力推进系统二次系统检查维护；（6）配合“711”所专业技术人员按相关保养合同完成船舶自动化系统二次维护保养；（7）配合“CAT”公司专业技术人员按相关保养合同完成船舶柴油机组二次技术维护工作；（8）加装“桥楼航行值班报警系统” ，在船舶航行作业期间，对当班人员情况进行有效监控，保障船舶航行安全；3.4 开放共享及服务情况“实验 1”实行“专管共用，开放共享”管理模式，除承担国家重大科研任务，满足科学院系统内的水声与海洋专项科考航次需要外，如有能搭载的航次，船管会办公室都会与院内、国内相关涉海单位联系
14、，努力提高船舶使用效率，实现资源共享。2013 年 6 个航次任务，其中科学院系统有 5 个，海上作业 177 天；另外 1 个是院外国家海洋局第三海洋研究所组织的海上调查试验任务，海上作业 31 天。南海所从 2010 年起在国内率先开展东印度洋海洋学综合科学实验共享航次，今年 3 月执行的“国家自然科学基金委东印度洋海洋学综合科学实验”航次也是此序列的第四个航次，目的是发挥国内多家高校、科研单位的各学科优势和综合研究力量，加强对东印度洋海洋现场数据的长期采集积累，推动重大成果产出。 （图 6）同时， “实验 1”承担着海洋科普知识宣传教育的任务，组织各级在校学生上船进行现场科普宣讲，培养年
15、轻一代了解海洋，热爱海洋，增强国家海洋主权的意识。四、科技队伍与人才培养“实验 1”作为科考船舶的特殊性，面对的是复杂多变的恶劣的海上环境，及国内海事部门、船级社、国外港口国等检查。为保障船舶安全，在船舶运作上坚持采用 ISO9001 质量管理体系，规范化管理。作为“实验 1”运行的主要管理人员均毕业于高层次的专业院校，包括其他所有船舶人员都完成中华人民共和国海事局、国际海事组织相关培训，并取得相应的岗位证书。2013 年“实验 1”装置运行管理与维护人员 单位：人岗位技术人员 项目技术人员 管理技术人员 合计18 18 3 39五、合作与交流为保证科考船的长期安全的运行，适应电力推进船舶的使
16、用管理要求。安排“ABB” 、 “CAT”公司、中船重工 711 所对船舶轮机技术人员进行业务再培训，不断提高船舶管理人员对新型电力推进设备、柴油机组及自动化设备的使用、管理及应急处理能力，针对部分系统的升级改造与性能完善展开研讨。六、大事记1、1 月 15 日， “实验 1”通过中国船级社（CCS）年度检验，取得船舶适航证书。2、1 月 24 日， “实验 1”科考船运行管理委员会第四次会议在北京中科院声学研究所召开。 （图 7）3、3 月 6 日至 7 日， “实验 1”通过大科学装置运行经费审核，包括“2012年基本运行经费决算” 、 “2013 年基本运行经费预算” 。4、3 月 10
17、 日， “实验 1”赴印度洋执行“国家自然科学基金委 2013 年东印度洋海洋学综合科学实验”航次。5、5 月 24 日，中国科学院副院长张亚平与相关 14 个单位的领导随“实验1”赴西沙海区考察南海所西沙观测研究站。6、6 月 17 日，海南省科学技术厅党组书记叶振兴一行实地考察“实验 1”。7、9 月 25 日，中科院深圳先进技术研究院党委书记、副院长白建原一行实地考察“实验 1”。8、11 月 11 日， “国家海洋调查船队”在“实验 1”船舶会议组织召开成员船的年度考核及调研会议， “实验 1”通过考核并取得优秀。 （图 8）9、11 月 13 日，中科院原党组副书记郭传杰对“实验 1”进行实地调研。（图 9）七、单位通讯录地址：广州市新港西路 164 号，中国科学院南海海洋研究所邮编：510301电话：02089021712网址： 联系人： 八、编委及责任编辑编委： 练树民责任编辑： 严圣甫
