探索中国南海的移动实验室

中国“中山大学”号科考船是一座先进的巨型水上实验室，它将协助科学家探索深海。它的第一项任务是前去研究近日在中国南海发现的鲸落。

于卫东
中山大学大气科学学院教授，专业领域包括海洋与大气的相互作用、季风和气候变异

2020年3月18日，搭乘“探索一号”科考船出海远行的海洋科学家们有了不同寻常的发现。这支科考小组包括中山大学海洋科学学院副教授、此次考察的联合首席科学家谢伟，他们在中国南海水下1600米深处亲眼目睹了鲸落。

鲸鱼死后，尸体沉入海底，在局部形成复杂的深海生态系统，这就是鲸落。这种突然而至的丰厚食物来源会成为深海生命的绿洲，可以在数年,甚至数十年间滋养深海生物。

谢伟教授指出，现代自然形成的鲸落在全世界不超过50个，而这是首次在中国南海发现鲸落。据他介绍，这条鲸鱼尸体长约3.4米，至今仍有鱼类在撕咬它的尾部，可见鲸鱼刚刚死去不久，因而具有“长期观测价值”。

这一发现意义重大，可以推动人们去研究海洋生态系统如何在一片漆黑的深海让生命得以延续。在全球范围内，这一问题很大程度上依然属于未知领域。了解鲸落及其周边生态系统的变化过程，有助于保护和利用中国深海生物多样性资源。探索海底还可以让我们学会如何最好地应对气候变化。

探索海底可以让我们学会如何最好地应对气候变化

海上实验室

长期监测鲸落将是“中山大学”号科考船的任务之一。这艘科考船于2020年8月28日下水，由中山大学研发并因此得名。2015年以来，中山大学制定了宏大的计划，致力于发展海洋学科群，打造这艘科考船便是该计划基础设施投资的一部分。

“中山大学”号是中国最大的海洋科考船，仅次于日本海洋研究开发机构（JAMSTEC）的“未来”号科考船。船身长114.3米，型宽19.4米，总吨位6800吨，长途续航能力达15000英里，船上可容纳100人，包括24名船员和76名科考小组成员，船上装备可以支持进行为期60天的出海考察任务。

“中山大学”号设有一间固定实验室，甲板宽阔，艉甲板可以额外搭载10间移动集装箱式实验室。凭借先进的研究设备，科学家们能够在船上处理、检测和分析样本。这艘科考船还可以协助人们对各项水下参数进行全深度探测，并在海床开展地质和地球物理底质采样。

船上配备了遥控潜水器（ROV），这是一种高度灵活的无人驾驶机器，可以在船上遥控作业。比起潜水员或任何类型的载人潜水器，遥控潜水器在水下停留的时间要长得多，这有利于进行复杂的实验和收集海床样本。

“中山大学”号是中国第一艘配备先进气象雷达的科考船。气象雷达是研究海上强对流和强降雨的有效工具，对于了解和预测陆上极端天气至关重要。这艘科考船上还安装了可供直升机和无人机起降的甲板平台，增强了后勤保障能力。

探索深海

“中山大学”号将于2021年投入使用，其研究工作届时将与卫星观测形成互补。后者的空间覆盖面积极为广阔，但在探测深海方面，卫星的垂直穿透能力不足。

中国南海的区域性季风系统自成体系，是全世界最复杂气候系统之一，人类对其知之甚少。南海还参与了太平洋与印度洋之间的水交换，这是吕宋海峡和能影响全球气候的印度尼西亚贯穿流（ITF）共同作用的结果。所有这些环境因素促使南海成为热点地区，其生物和生态多样性的丰富程度可谓全球之最。

迄今为止，由于科考船资金不足，在南海一带开展的海洋研究大多局限于沿海地区，环南海各国可持续管理海洋的能力也因此受挫。近日建成的这艘科考船将提供新的机会，让科学家在之前了解极少的中国南海开展多学科研究和深海探索。

“中山大学”号的一项重要功能是研究和培训。因此，大量船时将用来开展船上培训和海上培训，这也是中山大学各级课程的一项重要内容。

将利用大量船时开展研究和培训

水上课堂

过去五年里，中山大学的本科生和研究生先后参加了六次海上培训课程，其中一次是乘坐中山大学2019年租用的“沈括”号科考船出海航行一个月。学生们采用全球定位系统水深探测和无人机开展大气边界层观测，对中国南海北部大陆架季风期间大气与海洋相互作用进行了研究。

新的海上教室投入使用之后，培训课程有望得到强化。这些课程还将向环南海各国的学生开放。

中山大学计划在未来10年里利用这艘新的科考船承担多项出海考察任务，重点研究项目包括南海季风试验、深海生命和生态系统研究，以及南海环流和混合。南海数据匮乏的问题有望在今后几年内得到解决。

这座移动实验室将协助周边国家充实和扩展近海及沿海研究，将研究范围向深海地区推进，以便人们更加全面地了解海洋。它将支持这一地区开展工作，应对海洋热浪、酸化、脱氧作用、极端天气和气候灾害等气候变化问题。

“中山大学”号将拿出大量船时专门用来开展区域合作，特别是在“联合国海洋科学促进可持续发展10年”（2021—2030年）的框架下，以期激励青年，帮助他们成长为未来的海洋学家。

拓展阅读：

《探索海底深处的奥秘》，联合国教科文组织《信使》，2017年4-6月。

《从鱼鳞到沉没的宝藏》，联合国教科文组织《信使》，1998年7-8月。

《卫星扫描海洋：现代技术助力海洋学》，联合国教科文组织《信使》，1986年2月。

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