海洋能报告 储旭
海洋能利用的现状与发展概况
海洋能利用的现状与发展概况张翔张翔海洋能源通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源，主要为潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、海水温差能和海水盐差能。
更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。
究其成因，潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化，其他基本上源于太阳辐射。
海洋能源按储存形式又可分为机械能、热能和化学能。
其中，潮汐能、海流能和波浪能为机械能，海水温差能为热能，海水盐差能为化学能。
近20多年来，受化石燃料能源危机和环境变化压力的驱动，作为主要可再生能源之一的海洋能事业取得了很大发展，在相关高技术后援的支持下，海洋能应用技术日趋成熟，为人类在下个世纪充分利用海洋能展示了美好的前景。
1海洋能概况我国大陆海岸线长达1800O多公里，有大小岛屿696O多个，海岛总面积6700平方公里，有人居住的岛屿有43O多个，总人口45O多万人沿海和海岛既是外向型经济的基地，又是海洋运输和开发海洋的前哨，并且在巩固国防，维护祖国权益上占有重要地位。
改革开放以来，随着沿海经济的发展，海岛开发迫在眉睫，能源短缺严重地制约着经济的发展和人民生活水平的提高。
外商和华侨因海岛能源缺乏，不愿投资；驻岛部队用电困难，不利于国防建设；特别是西沙、南沙等远离大陆的岛屿，依靠大陆供应能源，因供应线过长，诸多不便。
为了保证沿海与海岛经济持久快速发展及人民生活水平不断提高，寻求解决能源供应紧张的途径已刻不容缓。
2海洋能特点：1.海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大，而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。
这就是说，要想得到大能量，就得从大量的海水中获得。
2.海洋能具有可再生性。
海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力，只要太阳、月球等天体与地球共存，这种能源就会再生，就会取之不尽，用之不竭。
3.海洋能有较稳定与不稳定能源之分。
较稳定的为温度差能、盐度差能和海流能。
不稳定能源分为变化有规律与变化无规律两种。
海洋油气研究报告
海洋油气研究报告
随着全球能源需求的不断增长，海洋油气资源开发已成为重要的能源战略选择。
本报告基于对国内外海洋油气开发现状和未来趋势的调研和分析，对其开发潜力、技术进展、环保等问题进行探讨。
报告主要内容包括以下几个方面：
一、海洋油气资源概述
介绍海洋油气资源的分布、储量、开发历史以及未来发展趋势等。
二、海洋油气开发现状
总结国内外海洋油气资源开发的主要形式和进展情况，包括深水勘探技术、海底生产设备、海上钻井平台等。
三、海洋油气开发潜力
分析海洋油气开发的潜力和前景，包括资源勘探、开发利用、国际合作等方面。
四、海洋油气开发技术
介绍海洋油气开发中的主要技术和关键技术，包括油气勘探技术、生产技术、海洋环境监测技术等。
五、海洋油气开发环保问题
探讨海洋油气开发带来的环境问题，包括海洋生态系统的影响、环境保护和治理等方面。
六、海洋油气开发的政策和运营管理
介绍海洋油气开发的政策法规和运营管理，包括国家政策、法律法规、管理制度等。
七、海洋油气开发的未来趋势
对海洋油气开发未来的趋势和发展方向进行展望和分析，包括技术创新、管理创新、国际合作等方面。
通过本报告的研究和分析，可以更加深入地了解海洋油气开发的现状和未来发展趋势，为相关企业、政府机关以及研究机构提供参考和建议。
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二，海洋能几种形式
1，潮汐能
2，波浪能 3，温差能 4，盐差能 5，海流能 6，海风能 7，海洋热能
潮汐能
潮汐能指在涨潮和落 潮过程中产生的势 能。潮汐能的强度和 潮头数量和落差有 关。通常潮头落差大 于3m的潮汐就具有产 能利用价值。潮汐能 主要用于发电。
波浪能
波浪能指蕴藏在海 面波浪中的动能和 势能。波浪能主要 用于发电，同时也 可用于输送和抽运 水、供暖、海水脱 盐和制造氢气。
温差能
海水温差能是指涵养表层海 水和深层海水之间水温差的 热能，是海洋能的一种重要 形式。低纬度的海面水温较 高，与深层冷水存在温度 差，而储存着温差热能，其 能量与温差的大小和水量成 正比
盐差能
盐差能是指海水和淡水之间或 两种含盐浓度不同的海水之间 的化学电位差能，是以化学能 形态出现的海洋能。主要存在 与河海交接处。同时，淡水丰 富地区的盐湖和地下盐矿也可 以利用盐差能。盐差能是海洋 能中能量密度最大的一种可再 生能源。
2，海风发电 原理同于陆地上的风力发电，在海面上架设一个个风车，在 海风的吹动下带动风车叶片转动，通过发电机转化成电能。 海面上的风力一般比陆地上强得多，可提供发电的量也十分 巨大，可是在海上架设这么多风车却不是一项简单的工程。 风车必须要有很好的固定，而且耐海水腐蚀也是必不可少 的。
3，海洋能利用局限性 剩下的5种海洋能都蕴藏着大量的能量，可将之转化成人们方便利用的电能还 存在着许多困难。即使理论上已有发电方法，可极低的转化率和高昂的设施建 设费用使得很难运用到实际操作上。这也是海洋能利用的局限性。 事实上最简单的潮汐能发电也不是容易控制的。潮汐发电的工作原理和一般水 力发电原理是相近的，因此，可利用成熟的水力涡轮发电机。困难的是潮涨、 潮落过程中，水流方向相反，水流速度也有变化，要达到潮汐能的稳定发电， 技术上必须实现对水力涡轮机的双向推动，并有效控制水库流量。另外，潮汐 电站的选址也是一个较为复杂的问题，既要考虑潮差(一般应>3 m)、海湾地形 和海底是否坚硬，又要顾及当地的海港建设和海岸生态环境的保护。目前，对 这些问题在技术上已经有了较为成熟的通过技术经济的评估加以解决。由于潮 汐能不受洪水、枯水期等水文因素影响，开发利用潮汐能的社会和经济效益已 明显显露出来。因此，在环境危机和能源危机日盗严重的情况下，潮汐能的开 发利用，主要是潮汐电站的建设出现新的局面是无可置疑的。
第二次全球海洋综合评估报告
第二次全球海洋综合评估报告表示，海洋是“地球的生命支持系统”，增进对于海洋的了解，对于从新冠疫情中更好地复苏，以及实现可持续发展和气候行动领域的全球目标至关重要。
这是联合国继2015年的“第一次全球海洋综合评估”之后再度发布对于世界海洋状况的评估报告。
来自全球各地的数百位科学家在报告中指出，海洋对于气候的许多调节作用，正日益受到人类活动的破坏。
破坏和污染古特雷斯在报告发布会上发表视频致辞表示，评估的结果令人震惊，“来自人类活动的压力持续对海洋造成危害，破坏红树林和珊瑚礁等重要的栖息地，让它们无法充分协助应对气候变化的影响。
”古特雷斯表示，“人类在陆地和沿海地区的活动给海洋带来严重负担，还将塑料垃圾等危险的污染物排入海中。
此外，据估计，过度捕捞每年所造成的经济损失高达889亿美元。
”古特雷斯表示，大气层中的二氧化碳浓度增加正在加速海洋的升温和酸化，破坏海洋生物多样性，而海平面的上升则威胁着全球的海岸线。
“死水区”增加古特雷斯表示，近年来，全球海洋中的“死水区”数量几乎翻了一倍，从2008年的400多个，增加到2019年的近700个。
这些“死水区”的海水含氧量极低，导致海洋生物窒息死亡，而死亡后的尸体经微生物分解，不但会进一步消耗仅剩的氧气，还会产生大量有毒物质，最终形成大面积的“死水区”。
过去50年间，全球低氧海域的面积增加了两倍，近90%的红树林、海草和湿地植物，以及超过30%的海鸟都因而面临灭绝威胁。
古特雷斯表示，“科学家指出，未能实现对海岸和海洋的综合可持续管理是造成上述现象的原因。
”他呼吁所有利益攸关方听从科学家所发出的警告，切实增进对于海洋现状的了解。
古特雷斯指出，新冠疫情清晰地表明，人类健康与地球环境健康密不可分，在疫情后的复苏过程中，必须改变人类与自然的相处模式，推进可持续发展，实现气候变化《巴黎协定》将全球升温幅度控制在1.5摄氏度以内的目标。
“绿色”和“蓝色”的复苏古特雷斯表示，“正如评估报告所清晰表明的，海洋的可持续性有赖于我们的共同努力，包括合作研究、能力建设，以及数据、信息和技术的共享。
海洋数据现状问题研究报告
海洋数据现状问题研究报告海洋数据现状问题研究报告摘要本研究报告旨在分析当前海洋数据的现状和存在的问题。
海洋数据对于海洋管理、资源开发、环境保护等方面具有重要意义。
然而，由于海洋数据的获取和处理方面存在一些困难和挑战，海洋数据的利用率相对较低。
本文通过分析现有的海洋数据资源和相关问题，提出了一些改进和解决方案，以促进海洋数据的高效利用。
第一章引言1.1 研究背景随着人类活动的不断增加，对海洋资源的需求也日益增加。
为了更好地管理和保护海洋环境，合理利用海洋资源，准确的海洋数据是必要的。
然而，当前海洋数据获取和处理方面存在一些问题，限制了海洋数据的有效利用。
1.2 研究目的本研究旨在分析当前海洋数据的现状和存在的问题，并提出一些改进和解决方案，以促进海洋数据的高效利用。
第二章海洋数据现状分析2.1 海洋数据资源海洋数据资源包括浮标、卫星遥感数据、观测站点数据、航行数据等多种类型。
这些数据提供了海洋环境、气候变化和生物多样性等方面的信息。
2.2 海洋数据的获取与处理海洋数据的获取通常依靠传统的观测和测量方法，如潜水员采集样本、测量水质等。
此外，还可以利用遥感和卫星技术获取大范围的海洋数据。
然而，这些方法存在成本高、覆盖范围有限等问题。
同时，海洋数据的处理也面临着数据量大、质量不一致等挑战。
第三章海洋数据存在的问题3.1 数据获取不平衡由于地理位置、经济发展等原因，海洋数据的获取在不同地区存在不平衡现象。
一些沿海地区有大量的数据来源，而内陆地区和边远地区则缺乏获取海洋数据的机会。
3.2 数据共享困难海洋数据的共享问题依然较为突出。
不同部门和机构之间的数据共享仍存在一定的障碍，导致数据信息孤岛的问题。
3.3 数据质量与一致性问题海洋数据的质量和一致性直接影响数据的有效利用。
然而，由于数据来源的多样性和收集过程中的误差，海洋数据的质量和一致性仍存在较大的提升空间。
第四章改进和解决方案4.1 数据共享与合作机制建设建立海洋数据共享与合作机制，通过促进数据共享、加强合作交流，提高海洋数据资源的整合和利用效率。
西太平洋海域现场培养实验中挥发性卤代烃浓度的变化及其影响因素
CH3Br 和 CH3Cl 的主要途径是通过浮游植物的释 放。此外，在海洋表层水中，一些 VHCs 是通过光化 学作用产生 。 [7] 由于人类活动的加剧，化石燃料的燃 烧，导致大气中 CO2 的浓度不断升高 ， [8] 促使海水吸 收 CO2 的含量增加，引起海洋酸化，且海水酸化作为 影响海洋生态系统的重要因素之一，对海洋生物产生 深远影响 。 [9] Webb 等[7] 研究表明，海洋酸化会促进浮 游植物对 CH3I 和 CHCl3 的释放，然而 Hopkins 等[10] 却 发现了不同的结果，认为酸化使 CH3I 含量下降。营 养盐作为藻类暴发水华的主要因素之一，影响着藻类 的生长发育，已有文献表明微量元素 Fe 的含量对藻 类吸收营养盐的利用有着很大的影响 ， [11] 因此关于营
关键词：挥发性卤代烃；海洋酸化；沙尘；现场培养实验；西太平洋
中图分类号：P734
文献标志码：A
Байду номын сангаас文章编号：0253−4193(2020)02−0001−09
1 引言
挥发性卤代烃（Volatile Halogenated Hydrocarbons, VHCs）是大气中一种重要的痕量气体，可以破坏臭氧 层，并且可以吸收红外辐射，产生温室效应 。 [1] 海洋中 的 VHCs 不仅对海洋生态系统有重要的影响，还会通 过海−气界面释放到大气中，改变全球气候环境[2]， VHCs 的研究已成为国内外学者研究的热点。
收稿日期: 2019−03−07；修订日期: 2019−07−08。 基金项目: 国家自然科学基金（41830534，41506088）；国家重点研发计划项目（2016YFA0601300）；中央高校基本科研业务费项目（201762030）； 海洋国家实验室“鳌山人才”卓越科学家计划项目（2015ASTP-OS12）。 作者简介: 韩钰（1995—），女，山东省威海市人，主要从事海洋界面化学方面的研究。E-mail：yuhan_yu1@ * 通信作者: 杨桂朋（1963—），男，教授，博士生导师，教育部“长江学者”，主要从事海洋化学研究。E-mail：gpyang@
海洋能源的开发潜力
海洋能源的开发潜力海洋覆盖了地球表面的约71%，它不仅是生物多样性丰富的生态系统，也是人类可再生能源的重要来源。
随着全球对可再生能源需求的日益增加，海洋能源的开发潜力逐渐受到重视。
从海洋潮汐、波浪能到海洋热能，海洋能源转化技术正在迅速发展，整个产业也在不断壮大。
以下将从多个方面探讨海洋能源的开发潜力以及未来的发展前景。
海洋能源的分类海洋能源主要包括以下几种形式：潮汐能潮汐能是由于月球和太阳引力作用引起的海水位变化，具有规律性和可预测性。
潮汐发电利用这一现象，通过建设潮汐能发电站，将潮水的动能转化为电能。
波浪能波浪能是由风与水表面的相互作用所产生的动能。
这种能源可以通过浮动装置、水柱装置等方式进行收集，已经在一些沿海地区得到了应用。
海洋热能海洋热能利用的是热带和亚热带地区表层海水及深层海水之间温差。
通过转换这种温差，可以实现制冷或发电，尤其适合于热量丰富的赤道地区。
盐差能盐差能基于淡水与海水之间的盐度差异，通过渗透压实现能量转化。
尽管这一领域尚处于研究阶段，但其潜力不容小觑。
开发潜力分析资源丰富性目前全球的海洋能源尚未被充分开发。
据估算，全球潮汐和波浪能的理论蕴藏量超过3000GW，而现有的可开发利用容量只有一小部分。
随着技术进步和基础设施建设，这些资源有望大幅提升其应用比例。
技术进步随着近年来可再生能源技术的发展，在海洋能源领域也涌现出许多新技术。
例如，波浪发电装置越来越高效、成本日益降低，同时潮汐发电根据地理环境不同，有多种形式可供选择。
这些技术进步为海洋能源的广泛应用打下了良好基础。
环保特性相比于传统化石燃料，海洋能源具有更强的环保特性。
其在生产及使用过程中几乎不会排放温室气体，对于应对全球气候变化大有裨益。
此外，海洋能源开发相对较少地影响土地资源，能够有效缓解陆地生态压力，促进环境永续发展。
政府政策扶持各国政府对可再生能源的重视不断加大，相继出台了支持政策和激励措施。
在这种背景下，海洋能源产业也受到了更多关注与投资。
关于发展海上储能面临的困难问题和建议
关于发展海上储能面临的困难问题和建议全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：一、技术难题1. 海上储能设施建设成本高昂：海上储能设施的建设需要考虑到海上环境恶劣、维护成本高等因素，导致建设成本较高。
建议：政府可以出台相关政策，提供资金支持和减免税收等优惠政策，降低建设成本，推动海上储能项目的发展。
2. 海上储能技术尚未成熟：目前海上储能技术还存在诸多问题，如能量密度低、循环效率不高等，需要进一步研发和改进。
建议：加大投入科研力量，改进海上储能技术，提高系统效率和稳定性，提升整体竞争力。
3. 海上储能项目规模较大：海上储能项目需要占用大量海域空间，造成环境影响和海洋资源浪费。
建议：科学规划海上储能项目布局，合理利用海域资源，最大限度减少对海洋生态环境的影响。
二、经济难题1. 海上储能项目回报周期长：由于建设成本高昂、技术尚未成熟等因素，海上储能项目的投资回报周期较长，存在一定风险。
建议：加大政府支持力度，提供项目奖励和补贴，降低投资风险，吸引更多资金投入海上储能领域。
2. 海上储能市场竞争激烈：目前国内外海上储能项目不断涌现，市场竞争激烈，项目盈利空间受到挤压。
建议：加强与国外相关企业的合作交流，利用国际市场资源，扩大海外市场份额，提升竞争优势。
三、政策难题1. 缺乏专门海上储能政策支持：目前我国对海上储能领域缺乏专门的政策支持，使得相关企业面临发展困难。
建议：政府应制定专门海上储能政策，包括补贴政策、奖励政策、市场准入政策等，为海上储能项目提供更多支持。
2. 法律法规不完善：海上储能领域存在一些法律法规不完善的问题，缺乏明确的产权保护和环境保护措施。
建议：加强相关立法工作，完善海上储能法律法规体系，明确产权责任，规范项目运行，提升行业整体发展水平。
发展海上储能面临着诸多困难和挑战，需要政府、企业和科研机构共同努力，加大投入和支持力度，推动海上储能技术的创新和应用，实现清洁能源的可持续发展。
希望通过各方的共同努力，海上储能领域能够迎来更加辉煌的发展前景。
海洋数据挖掘与深海信息提取的探险之旅
海洋数据挖掘与深海信息提取的探险之旅作者：赵旭东王友红刘天红姜晓东侯富晟来源：《科学之友》2024年第01期海洋研究事业的蓬勃发展，如同打开了一扇通往知识宝库的大门，每天都有大量的数据像潮水一样涌现，等待人们去探索和发现。
海洋数据挖掘与信息提取，可以说是海洋探险活动中的“神秘指南针”。
它们帮助人们从纷繁复杂的数据中找到规律和模式，揭示海洋环境的秘密，预测资源分布，甚至是提前感知海洋灾害的踪迹。
这不仅对于科学探索具有重大的意义，对于人类可持续地利用海洋资源，减少自然灾害的损失也发挥着不可替代的作用。
如今，科研人员在海洋数据探索领域已经取得了令人瞩目的进展。
国际上，有许多团队和机构，他们像海洋探险家一样，不断在数据的海洋中探索，找到了如何从海洋遥感数据中“捕捞”信息的高效方法，预测了海洋生物资源的“藏身之处”，甚至还通过海洋环境参数的反演，揭示了海洋的健康状况。
在国内，随着技术日新月异的发展，这个领域也展现出了蓬勃的生命力。
研究者们运用先进的技术手段深入挖掘海洋观测数据，取得了一系列令人欣喜的成果，为更好地理解和利用海洋提供了宝贵的知识和工具。
在海洋数据挖掘与信息提取的背后，存在着一些看不见的挑战与困难。
想象一下，手中的数据就像是从大海中捞起的珍珠，而这些珍珠可能因为种种原因失去了原有的光泽，甚至掺杂了一些杂质。
首先，海洋的神秘与复杂直接反映在了收集到的数据上。
原始数据中可能包含了噪声、缺失的部分，甚至一些异常值，就像珍珠中的沙砾一样，影响了数据的纯净度。
再加上不同数据来源的时间和空间分辨率的不统一，就像是珍珠的大小和颜色不一样，给数据的整合与处理带来了更大的难题。
其次，数据预处理的重要性不言而喻，它就像是对珍珠进行打磨和清洗的过程。
如果处理不当，就无法去除珍珠中的杂质，甚至可能导致珍珠受损。
这个阶段的处理将直接影响到后续信息提取的准确性和可靠性。
再次，数据在采集、传输和存储过程中也会面临各种不确定因素的影响。
新能源海上试验场建设对海洋环境的影响评估研究
新能源海上试验场建设对海洋环境的影响评估研究随着全球对可再生能源的需求增加，新能源海上试验场建设成为了现实的选择。
然而，这种建设对海洋环境可能带来一定的影响。
因此，进行整体的环境评估研究，以确保新能源海上试验场建设的可持续性和环保性，变得至关重要。
一、引言新能源海上试验场建设是为了开发和测试新型的海洋能源技术，例如风能和潮汐能等。
这些试验场通常位于海岸线外围的海域，因此其建设和运营过程可能对海洋生态系统造成一定的潜在影响。
评估这些影响的目的是为了预测和最小化任何负面的环境后果，以实现环境友好的能源开发。
二、新能源海上试验场的建设与运营对海洋生态系统的影响1. 海洋生物多样性新能源海上试验场的建设和运营可能会对海洋生物多样性产生一定的影响。
这可能包括建设过程中的噪声、物理障碍和对海洋生物栖息地的破坏。
因此，在选址和建设过程中，应考虑减少对海洋生物多样性的负面影响。
2. 水质和水文学建设和运营新能源海上试验场可能会引起水质和水文学的变化。
例如，试验场设施可能排放废水或化学物质，例如润滑剂或冷却剂，进入海洋。
这些物质的释放可能会对海洋生物和生态系统产生负面影响。
此外，试验设施的存在可能会改变原有的水流和浪涌形态，从而影响水文学。
3. 暗礁和浅滩的破坏新能源海上试验场的建设可能会导致暗礁和浅滩的部分或完全破坏。
这些地点通常是珊瑚礁、海草床和其他海洋生态系统的重要组成部分。
因此，在选址和设计过程中，应尽量减少对这些敏感区域的影响，并设置合理的保护措施以保护这些环境。
三、环境管理和监测为了确保新能源海上试验场的可持续性和环保性，应建立完善的环境管理和监测机制。
这些机制应包括以下内容：1. 环境影响评估（EIA）：在建设前应进行全面的环境影响评估，评估新能源海上试验场可能对海洋环境带来的潜在影响，并提出相应的减少和监测措施。
2. 监测计划：建立有效的监测计划，定期监测新能源海上试验场对海洋生态系统的影响。
这些监测计划应涵盖水质、水文学、生物多样性等重要指标，并及时采取行动以解决任何出现的问题。
211115130_大洋科学钻探特点与发展趋势———基于国际大洋发现计划科学框架的对比分析
30海洋开发与管理2023年 第3期大洋科学钻探特点与发展趋势基于国际大洋发现计划科学框架的对比分析徐晶晶,张涛,吴林强,蒋成竹,冉皞(中国地质调查局发展研究中心 北京 100037)收稿日期:2022-06-17;修订日期:2023-02-20基金项目:中国地质调查局 地质调查战略规划政策研究 项目(D D 20221828).作者简介:徐晶晶,工程师,硕士,研究方向为海洋地质与科技战略研究摘要:大洋科学钻探计划是地球科学领域迄今为止历时最长㊁成效最大的国际科学合作计划㊂自1968年以来,先后经历了深海钻探计划㊁国际大洋钻探计划㊁综合大洋钻探计划和国际大洋发现计划4个阶段㊂进入国际大洋发现计划,I O D P 工作组两次发布科学框架,文章对两个科学框架进行了对比分析㊂大洋科学钻探的特点和发展趋势是坚持解决重大科学问题,由地球拓展到太阳系,重视技术和大数据,以及扩大社会影响和宣传㊂这给我国发起国际大科学计划提供了启示,一要注重科技创新,运用大数据等先进技术;二要加强科学管理,促进开放和共享;三要重视提升影响力,扩大宣传和影响㊂关键词:大洋钻探;科学框架;对比分析;发展趋势中图分类号:P 7 文献标志码:A 文章编号:1005-9857(2023)03-0030-09C h a r a c t e r i s t i c s a n dD e v e l o p m e n t T r e n d s o fO c e a nS c i e n t i f i cD r i l l i n g:C o m p a r a t i v e a n a l ys i s b a s e d o n t h e s c i e n t i f i c f r a m e w o r k o f I n t e r n a t i o n a lO c e a nD i s c o v e r y Pl a n X UJ i n g j i n g ,Z H A N G T a o ,WU L i n q i a n g ,J I A N GC h e n gz h u ,R A N H a o (D e v e l o p m e n t a n dR e s e a r c hC e n t e r ,C h i n aG e o l o g i c a l S u r v e y ,B e i j i n g 100037,C h i n a )A b s t r a c t :S c i e n t i f i c o c e a nd r i l l i n gp r o g r a mi s t h e l o n ge s t a n dm o s t ef f e c t i v e i n t e r n a t i o n a l s c i e n -t i f i c c o o p e r a t i o n p r og r a m i nth efi e l do fe a r t hs c i e n c e .S i n c e1968,i th a se x p e r i e n c e df o u r s t a g e s :D e e p S e aD r i l l i n g P r oj e c t ,O c e a nD r i l l i n g P r o g r a m ,I n t e g r a t e dO c e a nD r i l l i n g P r o g r a m a n d I n t e r n a t i o n a lO c e a n D i s c o v e r y P r o g r a m.E n t e r i n g t h eI n t e r n a t i o n a lO c e a n D i s c o v e r y P r o -g r a m ,t h eI O D P W o rk i n g G r o u p r el e a s e dt h es c i e n t i f i cf r am e w o r k t w i c e ,an dt h i s p a pe r p r o v i d e da c o m p a r a t i v e a n a l y s i s of t h e t w o s c i e n t i f i c f r a m e w o r k s .T h e c h a r a c t e r i s t i c s a n dd e v e l -o p m e n t t r e n do f s c i e n t i f i co c e a nd r i l l i ng w e r e t o p e r s i s t i ns o l v i n g s c i e n t i f i c p r o b l e m s ,e x pa n d f r o mt h e e a r t h t o t h e u n i v e r s e ,a t t a c h i m p o r t a n c e t o t e c h n o l o g y a n db i g d a t a ,a n d e x p a n d s oc i a l i n f l u e n c e a nd p u b l i c i t y .T h i sh a d p r o v i de de n l i g h t e n m e n tf o rC h i n a t o l a u n c ht h e i n t e r n a t i o n a l b ig s c i e n c e p r o g r a m.A t t e n t i o n sh o u l db e p ai d t o s c i e n t i f i c a n d t e c h n o l o g i c a l i n n o v a t i o na n db i gd a t a a n do t he r a d v a n c e dt e c h n o l o g i e s t h a tw o u l db eu s e df i r s t l y ,t os t r e n gt h e ns c i e n t i f i cm a n -Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第3期徐晶晶,等:大洋科学钻探特点与发展趋势31a g e m e n t a n d p r o m o t e o p e n n e s s a n ds h a r i n g s e c o n d l y ,a n d p a y a t t e n t i o n t oe n h a n c i n g i n f l u e n c e a n d e x p a n d i n gp ub l ic i t y a nd i n f l ue n c ef i n a l l y.K e yw o r d s :O c e a nD r i l l i n g ,S c i e n t i f i cF r a m e w o r k ,C o m p a r a t i v e a n a l y s i s ,D e v e l o p m e n tT r e n d 0 引言大洋科学钻探计划自1968年启动开始,迄今已有50余年,先后经历了4个阶段(图1)㊂深海钻探计划(D e e p S e a D r i l l i n g P r o gr a m ,D S D P ,1968 1983年)㊁国际大洋钻探计划(O c e a n D r i l l i n g P r o gr a m ,O D P ,1985 2003年)㊁综合大洋钻探计划(I n t e g r a t e d O c e a n D r i l l i n g P r o g r a m ,I O D P ,2003 2013年)和正在进行的国际大洋发现计划(I n t e r n a t i o n a lO c e a nD i s c o v e r y Pl a n ,I O D P ,2013 2023年)是地球科学领域迄今历史最长㊁规模最大㊁影响最深㊁成效最大的国际科学合作研究计划,也是引领当代国际深海探索的科技平台[1-9]㊂所取得的科学成果验证了板块构造理论,揭示了气候演变的规律,发现海底 深部生物圈 和 可燃冰 ,创造了地球科学一次又一次的重大突破,始终站在国际学术领域前沿[2,10-11]㊂目前,共有23个国家参与I O D P ,包括美国㊁日本㊁中国㊁欧洲15国㊁韩国㊁印度㊁巴西及澳大利亚和新西兰等㊂图1 截至2018年1月大洋钻探执行的全部航次站位分布[13]F i g .1 T h e d i s t r i b u t i o nm a p o f a l l v o y a ge s t a t i o n s e x e -c u t e db y i n t e r n a t i o n a l o c e a nd r i l l i n g b y J a n u a r y 2018[13]2023年第4阶段任务即将到期,I O D P 工作组编写了面向2050年的大洋科学钻探框架,提出了七大战略目标㊁五大旗舰计划和四大能力建设举措[12]㊂本研究对大洋科学钻探面向2050年科学框架和2013 2023年科学计划进行了对比分析㊂1 大洋科学钻探进展与成果截至2021年11月,大洋科学钻探已经在世界各大洋执行了303个航次,完成了1732个站位的钻井4043口,采集了超过45.3万m 的岩心和大量的观测数据(表1)㊂各国学者利用这些地质资料实现了一系列科学突破,如验证海底扩张和板块构造㊁重建地质历史时期气候演化㊁证实洋壳结构㊁发现深部生物圈等㊂这不仅使我们更加全面地认识地球的过去与现在,也为预测未来全球变化提供了重要参考[1,5]㊂表1 截至2022年4月大洋钻探执行的全部航次工作量汇总[14]T a b l e 1 S u m m a r y o f t h e t o t a l e x pe d i t i o n sw o r k l o a d of i n t e r n a t i o n a l o c e a nd r i l l i ng b y A p r i l 2022[14]工作量汇总D S D P(19681983年)O D P(19852003年)I O D P(2003 2013年)I O D P(2013 2022年4月)钻井平台 格罗玛㊃挑战者 号乔迪斯㊃决心 号 乔迪斯㊃决心 号 地球 号特定任务平台 乔迪斯㊃决心 号 地球 号特定任务平台航次总数/个96111 3514 5 36 4 4站位总数/个6246691453767163628钻孔总数/个10531797439951154601980总取心数19119357728491927267611617204929最大钻孔深度/m 1741211119283059755180611801335最大钻探水深/m 70445980570869291288502347768023成功取心长度/m97056222704572894886413165860109233741.1 深海钻探计划(D S D P )阶段深海钻探计划(D S D P ,1968 1983年)是由美国主导的海洋钻探计划,通过在世界大洋大量布设钻井,广泛采集沉积岩心,取得洋底地壳上层的资料㊂在这15年里,利用 格罗玛㊃挑战者 号完成了Copyright ©博看网. All Rights Reserved.32海洋开发与管理2023年96个航次,并在除北冰洋以外的各大洋624个站位上钻井1053口,获取岩心97056m㊂该阶段钻探验证了海底扩张和板块构造学说,钻探了太平洋边缘俯冲带㊁洋壳基底火成岩,揭示了新生代以来古温度演化,发现了有机碳含量极高的白垩纪黑色页岩,验证了著名的热点假说,发现了深部生物圈[1,5,15-16]㊂1.2大洋钻探计划(O D P)阶段大洋钻探计划(O D P,1985 2003年)是通过在大洋底部钻探采集洋底沉积物㊁岩石样本并利用钻孔进行井下测试和实验的国际合作项目㊂我国于1998年4月正式加入O D P计划㊂在这18年里,利用 乔迪斯㊃决心 号实施了111个航次的调查,在669个站位上钻井1797口,获取岩心222704m㊂该阶段钻探验证了大西洋贫岩浆型大陆边缘的破裂与洋壳的形成,揭示了喜马拉雅山的隆升过程和其风化作用对海洋化学的影响㊁地球轨道周期与地中海沉积㊁大火成岩省的环境效应,证实了南极与澳大利亚的分离导致南极冰盖的形成,钻取了天然气水合物,钻探了海底热液硫化物矿床[1,5,16-18]㊂1.3综合大洋钻探计划(I O D P)阶段综合大洋钻探计划(I O D P,2003 2013年)致力于开展一系列针对地球系统的㊁以过程为导向的研究计划,更加强调不同国家㊁组织之间的协同联系,一方面使用多种钻井平台以及先进的采样和观测技术;另一方面加强与其他国际性地学研究计划以及石油工业界的合作㊂在这10年里,利用 乔迪斯㊃决心 号 地球 号和特定任务平台,累计完成54个航次,在250个站位上钻井649口,获取岩心66306m㊂该阶段钻探推动了固体地球和地球动力学发展,唤醒了公众对全球气候环境变化重要性的认识,揭示了古新世/始新世大暖期,恢复了新时代赤道地区碳酸盐补偿深度(C C D)演化历史,重建了高分辨率的海平面变化记录,实现了深部生物圈的新发现,探索了天然气水合物研究的新领域[1,5,19-20]㊂1.4国际大洋发现计划(I O D P)阶段国际大洋发现计划(I O D P,2013 2023年)致力于气候与海洋变化㊁生物圈前沿㊁地球联系和活动的地球等四大科学主题研究㊂名称的变化体现了该阶段在钻探目标和研究思路上的调整,以及对新方向和新前景的期待㊂一方面,是为了适应当前科学发展和社会经济可持续发展的需求所进行的必要调整;另一方面,有望构筑起国际地球科学学术界 工业界的研究合作平台,从而更好地为深海新资源勘探开发㊁环境预测和防震减灾等社会目标服务,而且也为应对气候和环境变化提供政策指导㊂截至2020年11月,利用 乔迪斯㊃决心 号地球 号和特定任务平台,累计完成42个航次,在189个站位上钻井544口,获取岩心67393m㊂该阶段钻探证实了大陆破裂的新模式,探索了新生代以来亚洲季风㊁印度 太平洋暖池为代表的气候演变热带过程,研究了基性/超基性岩蛇纹石化或者海底风化的生物和非生物过程,提升了预测未来㊁预警灾害的能力[1,5]㊂2两个阶段科学框架发展路线对比2011年,I O D P工作组出版‘照亮地球:过去㊁现在与未来 I O D P科学计划(2013 2023年)“㊂该科学计划是在前3个阶段大洋钻探计划的基础上进行的,聚焦4个重要主题,每个主题包含一系列最紧迫的科学挑战问题,目的在于指导大洋科学钻探在2013 2023年的多学科国际合作,帮助我们更好地理解地球的过去,更好地预测地球的未来[19]㊂这些主题和科学挑战具有同等的重要性,没有提出具体的发展路线㊂2020年,I O D P工作组出版‘大洋科学钻探探索地球 面向2050年的科学框架“㊂该科学框架的首要目标是加深我们对地球系统的理解,重点关注地球系统的相互联系㊁关键环节㊁演化过程㊁反馈机制和翻转点,提出了 一七五四八 的发展路线,即以一个地球系统为核心,统筹七大战略目标,执行五大旗舰计划,增强四大能力建设,坚持八项指导原则㊂2.1一个地球系统地球是一个复杂的㊁相互联系的系统(图2)㊂动态地球㊁其气候和环境,以及所有在此起源㊁进化的生命,都存在内在联系,这些地球系统的组成部分又与控制地球过程和反馈的周期和速率㊁自然灾害的位置和强度,以及全球海洋的健康和宜Copyright©博看网. All Rights Reserved.第3期徐晶晶,等:大洋科学钻探特点与发展趋势33居性有关㊂大洋科学钻探可以部署设备对海底进行长期观测,提供海底沉积物㊁连续岩心和微生物等样品,科学家通过观测信息研究相互联系的地球系统是如何工作的,并建立揭示真相的地球模型,这将推动对整个地球科学的认知极限,甚至超越地球科学㊂图2 相互联系的地球系统[3]F i g .2 T h e i n t e r c o n n e c t e de a r t hs ys t e m [3]2.2 七大战略目标战略目标包括广泛的地球科学研究领域,涵盖了整个地球系统相互联系的过程和反馈,每个目标都侧重于了解地球系统内部的相互联系,构成了到2050年大洋科学钻探的基础㊂这些目标是多学科的㊁开放的,超越了以往大洋科学钻探的传统主题,鼓励科学思想的创新与演变㊂七大战略目标分别是地球上的生命和宜居性㊁板块的生命周期㊁地球气候系统㊁地球系统反馈机制㊁地球历史的翻转点㊁全球能量和物质循环,以及影响人类社会的自然灾害(图3)㊂2.3 五大旗舰计划旗舰计划由历时10~20年的多次大洋科学钻探来完成,通常结合多个战略目标,是长期的研究工作㊂每一项多学科研究的目标都是检验科学范式和假设,涉及与社会密切相关的问题㊂旗舰计划通常结合多个战略目标的研究目标㊂旗舰计划的执行取决于科学建议,这些科学建议制定的协调战图3 大洋科学钻探面向2050年科学框架的七大战略目标[3]F i g .3 T h e s t r a t e g i c o b je c t i v e s of S c i e n t i f i cO c e a n D r i l l i ng fo r 2050s c i e n t i f i c f r a m e w o r k [3]略,包括长期计划㊁技术发展以及对已有或新的大洋科学钻探数据的创新应用㊂五大旗舰计划分别是未来气候变化真相㊁地球深部探测㊁地震和海啸灾害评估㊁海洋健康诊断,以及生命及其起源探索(图4)㊂图4 大洋科学钻探面向2050年科学框架的五大旗舰计划[3]F i g .4 T h e f l a g s h i pi n i t i a t i v e s o f S c i e n t i f i cO c e a n D r i l l i n g fo r 2050s c i e n t i f i c f r a m e w o r k [3]2.4 四大能力建设能力建设是通过各种广泛的影响和外联举措,Copyright ©博看网. All Rights Reserved.34海洋开发与管理2023年与具有互补科学目标的组织协作,建立伙伴关系,以及持续的技术开发和先进数据分析的创新应用,进而显著推进大洋科学钻探目标的实现㊂四大能力建设分别是扩大影响和宣传㊁由大陆科学钻探到大洋科学钻探㊁由地球到星外,以及技术研发与大数据分析㊂2.5 八项指导原则科学框架的实施需要一种国际方法和一套连贯一致的指导原则,以便将未来的大洋科学钻探信息电子化,是大洋科学钻探可持续发展的重要措施㊂这8项指导原则遵循了当前大洋科学钻探的优势,分别是开放样品和数据㊁统一测量标准㊁自下而上提交建议书和同行评议㊁透明的区域规划㊁通过现场特征提升安全性和成功率㊁定期框架评估㊁协作和包容的国际方案,以及加强多样性㊂3 两个阶段科学框架战略目标发展重点对比地球系统的所有组成部分,包括固体地球㊁水圈㊁大气圈㊁冰圈和生物圈,都通过物质㊁能量流和生命的流传联系在一起[19]㊂大洋科学钻探是通过地质钻探探索整个地球系统,也是评估现代地质过程和影响人类社会的自然灾害的卓越工具[3]㊂两者都向科学界抛出了一系列基础性问题,为全球海洋海底大范围㊁多学科的开拓性研究奠定了基础㊂I O D P 科学计划(2013 2023年)聚焦4个重要主题,分别是气候与海洋变化㊁生物圈前沿㊁地球联系,以及活动的地球㊂在此基础上,面向2050年科学框架提出了七大战略目标,包括广泛的地球科学研究领域,为2050年大洋科学钻探奠定了基础㊂根据发展的延续性和侧重点,对两个阶段科学框架的战略目标发展重点进行对比如下㊂大洋科学钻探2013 2023年科学计划目标[19]研究主题及面临的挑战㊂(1)气候与海洋变化:解读过去,预示未来㊂①地球气候系统对大气C O 2浓度提高如何响应;②冰盖和海平面对气候变暖做何反应;③降水分布由什么控制,如季风和厄尔尼诺的降水分布是受什么控制的;④大洋化学成分发生变动后,是如何恢复的㊂(2)生物圈前沿:深部生命㊁生物多样性和环境驱动的生态系统㊂①海底群落的起源㊁组成及全球意义是什么;②海底深部的生命极限是什么;③生态系统和生物多样性对环境改变的灵敏程度如何㊂(3)地球联系:深部过程及其对地表环境的影响㊂①地球上地幔的组成㊁结构和动力学是什么;②海底扩张和地幔熔融如何与洋壳结构相联系;③洋壳与海水之间化学变换的机制㊁程度和历史是什么;④俯冲带如何开始形成,挥发性物质如何循环,陆壳如何形成㊂(4)活动的地球:人类时间尺度上的灾害与过程㊂①破坏性地震㊁滑坡㊁海啸发生的控制机制是什么;②支配碳在海底以下储存和运移的因素和过程有哪些;③流体与海底以下构造㊁热和生物地球化学过程的联系如何㊂大洋科学钻探面向2050年科学框架战略目标及重点研究方向[3]㊂(1)地球上的生命和宜居性 定义海洋环境中生物生存条件极其生命作用㊂重点研究方向:①宜居性和深部生物圈;②栖居海底的生命类型;③微生物在地球历史中的作用;④海洋生物群落和生物泵;⑤影响海底宜居性的行星过程㊂(2)板块的生命周期 研究海洋岩石圈的形成㊁年龄㊁运动和破坏㊂重点研究方向:①确定板块构造生命周期;②全新大洋的形成;③洋壳起源;④洋壳成熟;⑤蛇纹石化过程;⑥热点火山活动和大型火成岩省;⑦俯冲带中的板块破坏;⑧俯冲作用起源㊂(3)地球气候系统 检验冰盖㊁海洋和大气动力学以及海平面的变化规律㊂重点研究方向:①通过钻探理解气候系统;②海洋环流是气候变化的诱因;③水文气候行为和季风的影响;④气候系统中的遥相关;⑤极地冰的作用;⑥冰盖和海平面上升㊂(4)地球系统反馈机制 制约地球㊁海洋㊁大气和生命之间的活动过程㊂重点研究方向:①构造驱动反馈;②冰冻圈驱动反馈;③海洋天然气水合物和碳循环反馈;④生物驱动反馈;⑤由陆到海反馈;⑥潜在海底微生物反馈㊂Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第3期徐晶晶,等:大洋科学钻探特点与发展趋势35(5)地球历史的翻转点 通过研究地球地质历史阐明未来环境变化㊂重点研究方向:①地球气候系统的翻转点;②翻转点行为的驱动因素;③翻转点的尺度和速度;④结果和恢复㊂(6)全球能量和物质循环 确定地球循环系统的作用㊁机制和重要性㊂重点研究方向:①地球是相互联系的储存系统;②能量循环;③物质循环:水;④物质循环:碳;⑤物质循环:金属㊂(7)影响人类社会的自然灾害 理解海洋环境中的自然灾害㊂重点研究方向:①确定地质灾害的物理控制;②评估灾害周期;③在灾害记录中学习;④海底监控和观测㊂3.1持续发展、不断强化的重点战略目标3.1.1地球气候系统的作用与反馈海洋占地球表面积的71%,在气候系统中起着核心作用㊂深海岩心是最重要㊁分布最广泛㊁也是最连续的地球气候历史档案,只有通过大洋科学钻探才能获得㊂大洋科学钻探所取得的沉积物能重建生物圈㊁水圈㊁大气圈㊁冰圈以及固体地球等各个圈层之间关键的生物地球化学循环㊁通量和相互作用㊂这可以提高古气候重建的连续性㊁分辨率和准确性,建立能够更好地预测未来气候与环境变化的模型㊂I O D P科学计划(2013 2023年)就此提出了 气候与海洋变化 的战略目标,重点关注地球气候系统对大气C O2浓度增高的响应㊁冰盖和海平面对气候变暖的反应㊁降水分布的控制因素,以及大洋化学成分变动后的恢复机制等㊂面向2050年科学框架强化了对地球气候系统的研究,将其作为 地球气候系统 和 地球系统反馈机制 两个战略目标,分别表述了地球气候系统的作用与反馈,研究冰盖㊁海洋和大气动力学以及海平面变化的规律,岩石圈和地幔㊁水圈㊁大气㊁冰冻圈和生物圈之间及其内部的相互作用,以及构造㊁冰冻圈㊁海洋资源等对气候的反馈㊂3.1.2地球生物圈与宜居性地球是目前已知的唯一存在生命的行星㊂地球生物圈不仅分布在地球表层环境,还向下延伸至深海沉积物和岩石圈㊂深部生物圈是地球上活体生物总量的一个重要组成部分,大洋科学钻探为我们了解深部生物圈的起源㊁演化㊁生存环境㊁生物多样性和生物地球化学等方面的问题提供了可能性㊂对深部生物圈的起源和演化,微生物生长的机理,以及深海环境的改变如何影响微生物的总量等问题的理解,既可以使我们对地球古老生命的演化有更为深刻的认识,又可以为我们思考太阳系中其他星球可能存在的生命形式提供线索㊂I O D P科学计划(2013 2023年)就此提出了 生物圈前沿 的战略目标,重点关注海底群落的起源和意义㊁海底深部的生命极限㊁生态系统和生物多样性对环境改变的敏感程度等㊂面向2050年科学框架将 地球上的生命和宜居性 摆在了七大战略目标的首位,不仅对深部生物圈的生命类型及其对地球的作用进行研究,还加强了地球宜居性的研究,为探索其他宜居星球提供线索㊂3.1.3板块的生命周期由于地球内部热动力驱动了洋壳的形成㊁演化和消亡,每2亿年地球表面的2/3被重塑㊂这种行星尺度的演化推动了能量和物质的全球循环,调整了地球的环境条件,产生了关键的矿产资源,控制了对人类社会造成严重影响的自然灾害,并对生命体存在提供了关键支撑㊂形成与破坏大洋盆地,改变陆地位置,以及产生火山和地震的地球动力过程从地核延伸至大气层,对于理解行星演化范畴下的全球变化至关重要㊂I O D P科学计划(2013 2023年)就此提出了 地球联系 的战略目标,重点关注地幔的组成结构与动力学㊁海底扩张和地幔熔融与洋壳结构的联系㊁洋壳与海水之间的交换㊁俯冲带的形成等㊂面向2050年科学框架提出了 板块的生命周期 的战略目标,重点研究海洋岩石圈的形成㊁年龄㊁运动和破坏,对大洋岩石圈演化整个生命周期进行研究,从初始洋壳到最成熟的㊁发生严重蚀变的洋壳,涵盖整个板块演化的完整序列㊂3.1.4影响人类社会的自然灾害地球岩石圈的动力过程作用于广泛的时间和空间尺度上,从造成地震㊁滑坡与海啸发生的张力累积与释放,到海底沉积物与火成岩地壳中碳的循环与储存,以及热量㊁溶解物和微生物物质在海洋与海底之间的流通㊂地震㊁滑坡㊁海啸㊁火山爆发和Copyright©博看网. All Rights Reserved.36海洋开发与管理2023年其他极端事件的破坏性影响对全球人类㊁工业和海洋基础设施构成直接威胁㊂大洋科学钻探能够提供研究地质灾害的位置要素,寻求有效降低其风险的科学认知,有助于评估和对比分析灾害发生前㊁中㊁后的联系㊂I O D P科学计划(2013 2023年)就此提出了 活动的地球 的战略目标,重点关注破坏性地震㊁滑坡和海啸发生的控制机制等㊂面向2050年科学框架则加强了对海洋自然灾害的研究,提出了 影响人类社会的自然灾害 的战略目标,不仅要了解海底灾害,确定地质灾害的物理控制,还要评估灾害周期,对已有灾害进行深入研究,并对海底进行监控和观测㊂3.1.5能量和物质循环物质和能量在不同储库之间的迁移,驱动了地球的长周期演化,也促成了新的海洋盆地扩张㊁造山和陆地风化剥蚀,不断塑造地球的表面㊂同时,还推动了大气和海洋的化学变化,控制了生命发展和进化的物理和化学条件,将地球气候从重大扰动中恢复过来,触发了威胁全球人类的灾害事件,以及聚集了包括淡水和重要金属在内的主要资源㊂大洋科学钻探能够确定地球系统中能量和物质的迁移模式㊁强度和速率㊂I O D P科学计划(2013 2023年)并未单独就此提出战略目标,而是在地球联系和活动的地球中对此有所涉及㊂面向2050年科学框架单独提出了 全球能量和物质循环 的战略目标,要确定地球循环系统的作用㊁机制和重要性,理解地球是由相互联系的储库组成的,并且分别对能量和物质循环进行研究,物质循环中特别提到了水㊁碳和金属㊂3.2新增的重点战略目标地球系统的许多组成部分均受翻转点的影响,当超过一个临界阈值,系统会进入一个新的状态㊂目前,我们对地球系统翻转点产生的原因和阈值的认识仍不充分,对达到和恢复阈值的过程和速率也知之甚少㊂大洋科学钻探通过从浅海陆架到深海大洋所有海洋盆地㊁多种构造环境的钻探获取沉积物和岩石,可以阐明翻转点的驱动和动力学机制,揭示局部和区域范围内的变化对全球系统的影响,定义地球系统翻转点的边界条件㊂为此,面向2050年科学框架提出了 地球历史的翻转点 的战略目标,通过研究地球历史阐明未来环境变化,确定地球其后系统的翻转点,研究翻转点的驱动因素㊁尺度和速率,以及其造成的结果和恢复等㊂4大洋科学钻探的特点与发展趋势大洋科学钻探面向2050年的科学框架坚持开放获取样品和数据㊁数据标准化㊁自下而上提交方案㊁区域规划㊁通过钻探选址特性提高安全性和成功率㊁定期框架评估等原则㊂(1)坚持解决重大科学问题㊂I O D P科学计划(2013 2023年)聚焦气候与海洋变化㊁生物圈前沿㊁地球联系和活动的地球等4个重要主题,面向2050年科学框架关注地球上的生命和宜居性㊁板块的生命周期㊁地球气候系统㊁地球系统反馈机制㊁地球历史的翻转点㊁全球能量和物质循环以及影响人类社会的自然灾害等7个战略目标㊂探索地球系统是大洋科学钻探的永恒主题,面向2050年的科学框架重点强调地球系统的相互联系,通过关注全球自然灾害,着眼于全球海洋的健康和宜居性,将涵盖地球系统的基本组成部分,加深对动态地球㊁气候和环境以及生命之间众多而复杂的各种联系的理解㊂(2)由地球拓展到太阳系㊂大洋科学钻探和大陆科学钻探的目标是紧密联系在一起的,通过两者协同,有望在人类所面临的几个挑战中取得重大科学突破,未来将强调通过从海洋盆地到大陆的横断面钻探,在近海和沿海地区实现从陆地到海洋的联合创新钻探活动㊂面向2050年的科学框架已不局限于地球,而是将探索研究范围拓展到太阳系㊂航天机构旨在加强对地球㊁太阳系和外层空间的认知㊂通过太空探索,人类渴望发现太阳系的基本物理规律,破译推动行星形成和演化所需要的条件,最终揭开太阳系和生命的起源㊂大洋科学钻探与航天机构合作,能够更好地理解行星演化并评估太阳系其他地方是否存在生命的可能性㊂(3)重视技术和大数据㊂从海底获取样品和数据既是一项科学挑战,也是一项工程技术挑战㊂大洋科学钻探的持续成功需要钻井平台和取芯技术能够钻探获取高质量样品,实验室和井下仪器能够Copyright©博看网. 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我国海洋能技术的进展与展望
我国海洋能技术的进展与展望
史宏达;王传崑
【期刊名称】《太阳能》
【年(卷),期】2017(000)003
【摘要】近年来我国的海洋能开发以发电为主,本文介绍了我国的潮汐能、波浪能和潮流能等的利用情况,并列举了波浪能和潮流能的发电装置;最后指出,海岛能源示范与深远海资源开发紧密结合,将成为我国海洋能开发技术未来的发展方向.
【总页数】8页(P30-37)
【作者】史宏达;王传崑
【作者单位】中国海洋大学;国家海洋局第二海洋研究所
【正文语种】中文
【相关文献】
1.海洋能知识讲座(5)我国海洋能技术的发展 [J], 王传崑
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5.我国科学家一项研究为利用海洋能发电提供技术支持 [J],
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来自海洋的警报——海水变酸了
来自海洋的警报——海水变酸了
王吉良;董宁宁
【期刊名称】《自然与科技》
【年(卷),期】2007(000)003
【摘要】自从上世纪80年代以来,各国海洋学家通过精密的观测,得出了一个共同的结论:海水正在变酸。
海水变酸的罪魁祸首是人类自身。
如今,燃烧化石燃料所排放的过量二氧化碳,已经将它的"魔爪"从人类赖以生存的陆地伸向了地球生命的源头——海洋,吸收了过量二氧化碳的海水正变得越来越酸。
【总页数】4页(P26-29)
【作者】王吉良;董宁宁
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】P734.2
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韩国深海底采矿勘探计划
韩国深海底采矿勘探计划
褚柳宁
【期刊名称】《海洋技术》
【年(卷),期】2000(000)0z1
【摘要】@@ 1 韩国过去勘探活动(1983～1991)rn海洋研究与开发研究所(KORDI)1983年在克拉里恩--可利珀顿断裂带(C-C区)进行了韩国的第一次深海底勘探.在1983年初次勘探后,主要由于先驱者申请和先驱者活动范围不明确,其中包括矿址冲突的法律政策不定因素致使韩国政府拖延了所有任何活动.
【总页数】2页(P33-34)
【作者】褚柳宁
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U6
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1.教学计划——专业-07.14 采矿工业及地质勘探部门的经济与管理专业 [J],
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3.韩国深海底采矿勘探计划 [J], 褚柳宁
4.韩国的深海底矿物勘探 [J], 吴恒岱
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奥陆湾水体物理环境的变化
奥陆湾水体物理环境的变化
杨默然
【期刊名称】《科学与财富》
【年(卷),期】2015(0)4
【摘要】本文采用四维同化数据（4D-Var）对奥陆湾的水体性质进行研究和分析，利用温度平面图和盐度平面图比较分析了奥陆湾四季海洋物理环境的变化和特点，为分析奥陆湾水体物理环境变化提供了一定的理论依据。
【总页数】2页(P121-121,120)
【作者】杨默然
【作者单位】大连海洋大学海洋科技与环境学院，辽宁大连116023
【正文语种】中文
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1.日本陆奥湾的扇贝养殖
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4.乳山湾水体重金属含量的季
节变化与养殖贝类对水体重金属的生物富集效应5.陆域形成对胶州湾及前湾海洋
环境的影响预测 I.对水动力环境的影响
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山东省周边海域潮流能资源评估
山东省周边海域潮流能资源评估李程;高佳;李文善;李欢;蔡仁翰;杨益【期刊名称】《海洋开发与管理》【年(卷),期】2017(034)001【摘要】Tides and tidal currents simulation during 2012—2013 was constructed to explore the tidal current energy in offshore of Shandong Province,by using the three-dimensional ocean model Semi-implicit Eulerian-Lagrangian finite-element model for cross-scale ocean circulation(SELFE), which is based on the unstructed,variable resolution triangular mesh system.The validation re-sults show that the model is accurate and robust comparing with the observations.According to the statistics of the simulation results,the larger mean flow velocity,maximum velocity and the maximum probable velocity all occur mainly at the channels in Bohai Strait and Chengshantou Ar-ea,which is similar to the tidal current energy flux density distribution.The average tidal current energy flux density at channels in Bohai Strait and Chengshantou area is about 600 W/m2 and 500 W/m2 respectively.Thirteen vertical sections with larger tidal current energy flux density were analyzed to assess that the total tidal current energy in offshore of Shandong Province.The results show that the tidal energy resource in Shandong is abundant with the total number of 1 202.91 MW,at the forth place in China.The tidal energy at the channels in Bohai Strait is 914.2 MW,76% of the total energy;and the tidalenergy at Chengshantou area is 190.3 MW, 16% of the totalbined with the natural environment,the channels in Bohai Strait (es-pecially Beihuangcheng northern area)and Chengshantou area are the recommended areas to ex-ploit the tidal current energy.%采用基于三角形可变分辨率网格系统的三维海洋模型，模拟得到2012—2013年山东周边海域的潮汐潮流。
韩国的深海底矿物勘探
韩国的深海底矿物勘探
吴恒岱
【期刊名称】《海洋信息》
【年(卷),期】1998(000)009
【摘要】韩国因国内陆地资源贫乏,故一直在寻求稳定的战略矿物资源的补充来源。
对海外矿物供应的依赖和本国资源蕴藏的不足已暴露出韩国经济承受偶发性外部冲击的脆弱性。
为了解决这些基本问题。
【总页数】2页(P30-31)
【作者】吴恒岱
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】P744.2
【相关文献】
1.深海底矿物资源开发现状及前景 [J], 费雪锦;邱电云
2.深海底矿物资源开发现状 [J], 神谷夏实;杨松荣
3.韩国深海底采矿勘探计划 [J], 褚柳宁
4.韩国深海底采矿勘探计划 [J], 褚柳宁
5.深海底矿物资源开发的现状 [J], 神谷夏实;宋旭安
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海洋能ppt 储旭共19页
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
海洋能ppt 储旭
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
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幸福洋 4.5
1.28
1989
岳浦 3.6
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海山山 4.9
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1975
沙山山 5.1
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1961
浏河 2.1
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1976
果子子山山 2.5
0.04
1977
中国是世界上建造潮汐电站最多的国家，在50年代至至7O年代先后建造了
近5O座潮汐电站，但据5O年代初的统计，只有8个电站仍正常运行行发电。江厦
大大坝全⻓长750米米，坝顶是公路。平均潮差8.5米米，最大大潮差13.5米米。每年发电量
为5.44亿千瓦瓦时。
中国解放后在沿海建过一一些小小型潮汐电站。例如，干广广东省顺德县大大良潮汐
电站（144千瓦瓦）、福建厦⻔门的华美太古潮汐电站（220千瓦瓦）、浙江温岭的沙 山山潮汐电站（40千瓦瓦）及象山山高高塘潮汐电站（450千瓦瓦）。
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2，海⻛风发电
原理同于陆地上的⻛风力力发电，在海面面上架设一一个个⻛风⻋车，在海⻛风的吹动下
带动⻛风⻋车叶片片转动，通过发电机转化成电能。
海面面上的⻛风力力一一般比比陆地上强得多，可提供发电的量也十十分巨大大，可是在
海上架设这么多⻛风⻋车却不是一一项简单的工工程。⻛风⻋车必须要有很好的固定，而而且
潮汐电站的选址也是一一个较为复杂的问题，既要考虑潮差(一一般应>3 m)、海湾 地形和海底是否坚硬，又又要顾及当地的海港建设和海岸生生态环境的保护。⺫目目前， 对这些问题在技术上已经有了较为成熟的通过技术经济的评估加以解决。由于 潮汐能不受洪水水、枯水水期等水水文文因素影响，开发利用用潮汐能的社会和经济效益 已明显显露出来。因此，在环境危机和能源危机日日盗严重的情况下，潮汐能的 开发利用用，主要是潮汐电站的建设出现新的局面面是无无可置疑的。
千瓦瓦。电站为单库双作用用式，水水库面面积为1．58 X 106平方方米米，设计年发电量
为10． 7 X 106千瓦瓦时。1996年全年的净发电为5.02X106千瓦瓦时，约为设计值 的一一半。其原因主要是机组运行行的设计状态与实际状态有差别。同时，机组的 保证率、运行行控制方方式等也都需要提高高。但江厦电站总体说是成功的，为中国 潮汐电站的建造提供了较全面面的技术，同时，也为潮汐电站的运行行、管理和多 种经营等积累了丰富的经验。
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四，世界进展
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各主要海洋国家普遍重视海洋能的开发利用用，加大大了投入入力力度
英国、日日本、法国、美国、加拿大大、荷兰、挪威、印度、印尼和前苏联等
国家都是海洋能资源十十分丰富的国家，它们在本世纪70年代后，为保证社会所 需能源得到稳定而而持久的发展，而而又又不危及生生态环境和后代人人的生生存，各国均 对海洋能的开发，从摸清资源状况、制定发展计划、组织科技项⺫目目到实用用技术 的试验和商业化，均投入入了大大量人人力力物力力。如英国从70年代以来，制定了强调 多元能源的能源政策，鼓鼓励发展包括海洋能在内的各种可再生生能源。1992年联 合国环发大大会后，为实现对资源和环境的保护，又又进一一步加强了海洋能资源的 开发利用用，把波浪发电研究放在新能源开发的首首位，投资1700多万英镑研究波 浪能装置，使英国在波浪能发电技术方方面面处于世界领先地位〔１－２〕；日日本 于1974年制定了包括海洋能在内的发展新能源的“阳光计划”，1978年制定了有 关节能的“月月光计划”，1989年又又推出“地球环境技术开发计划”，1993年将这三 项计划全部纳入入“新阳光计划”。在这项中⻓长期综合性新能源技术开发计划中， 从1993年至至2020年研究经费总额预计为150亿美元。在海洋能开发利用用方方面面， 成立立了海洋能转移委员会，仅从事波浪能技术研究的科技单位就有日日本海洋科 学技术中心心等10多个，还成立立了海洋温差发电研究所，并在海洋热能的发电系 统和热交换器技术上领先于美国，取得了举世瞩⺫目目的成就〔２－３〕；美国把 促进可再生生能源的发展作为国家能源政策的一一个基石石，由政府加大大投入入，制定 各种优惠政策，经⻓长期发展，较大大规模地利用用了包括海洋能在内的可再生生能源， 成为世界上最大大的可再生生能源产国〔４－５〕；印度面面对能源供应不足足，电力力 短缺的困境，在海洋能等可再生生能源的发展上加大大投入入，从减免所得税和关税， 建立立专⻔门贷款机构，吸引外资以及加快折旧等多方方面面实施优惠政策，使它在短 短的2~3年内一一跃跨入入世界可再生生能源开发利用用的先进行行列〔５〕。并于1994 年化5亿美元，在泰米米尔纳德邦近海引进美国技术，建立立一一座10万kw的OTEC 电站法国早在1966年就投巨资建造了世界上第一一座至至今仍然容量最大大的潮汐发 电站；印尼在挪威的帮助下，从1988年开始在巴厘岛建造一一座1500 kw的波力力 电站，并制定了建造数百座波力力电站，实现联站并⺴网网的发电计划。 由此可⻅见，为克服化石石燃料能源的不足足，适应社会可持续发展的需要，世 界上一一些主要海洋国家纷纷把⺫目目光转向海洋加大大投入入，促进和加快了人人类开发 利用用海洋能的步伐。
电站是中国最大大的潮汐电站，⺫目目前已正常运行行近2O年。
江厦电站研建是国家“六五”重点科技攻关项⺫目目，总投资为1130万人人民币，
1974年开始研建，198O年首首台5OO千瓦瓦机组开始发电，至至1985年完成。电站
共安装5OO千瓦瓦机组一一台，600千瓦瓦机组一一台和700千瓦瓦机组3台，总容量3200
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海洋能报告
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学生生姓名：储旭
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学号：1240502206
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学院：数理学院
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专业：应用用物理
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前言言 近年来，世界能源因化石石燃料的短缺和环境保护的压力力，作为可再
生生，又又没有任何污染的能源的海洋能逐步受到了世界的重视。在相关技术发展 下，海洋能事业取得了巨大大的发展，并日日益成熟。成为人人类下一一步可利用用的新 型能源。
7，海洋热能
海洋热能指由于海洋表层水水体和深层水水体温度差引起的热能。除了发电， 海洋热能还可以用用于海水水脱盐、空调、和深海矿藏开发。
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三，海洋能利用用
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海洋能由于形式多样，无无法直接被人人所使用用。所以一一种最基本的方方法就是
将海洋各种形式的能量转化成电能，这样才有更干广广泛的用用途。
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五，我国现状
1、潮汐能发电技术进展及项⺫目目。
潮汐发电是海洋能中技术最成熟和利用用规模最大大的一一种。全世界潮汐电站
的总装机容量为265兆瓦瓦。中国为5．64兆瓦瓦，详⻅见下表。 中国主要潮汐电站表
站名 潮差（米米） 容量（兆瓦瓦） 投运时间
江夏 5.1
3.2
1980
白白沙口口 2.4
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一一，海洋能基本概念
海洋能是一一种蕴藏在海洋中的可再生生能源，包括潮汐能、波浪引起的机械能和 热能。海洋能同时也涉及一一个更干广广的范畴，包括海面面上空的⻛风能、海水水表面面的 太阳能和海里里的生生物质能。
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二二，海洋能几几种形式
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1，潮汐能
潮汐能指在涨潮和落潮过程中产生生的势能。潮汐能的强度和潮头数量和落 差有关。通常潮头落差大大于3m的潮汐就具有产能利用用价值。潮汐能主要用用于发 电。
耐海水水腐蚀也是必不可少的。
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3，海洋能利用用局限性
剩下的5种海洋能都蕴藏着大大量的能量，可将之转化成人人们方方便利用用的电 能还存在着许多困难。即使理论上已有发电方方法，可极低的转化率和高高昂的设 施建设费用用使得很难运用用到实际操作上。这也是海洋能利用用的局限性。
事实上最简单的潮汐能发电也不是容易控制的。潮汐发电的工工作原理和一一 般水水力力发电原理是相近的，因此，可利用用成熟的水水力力涡轮发电机。困难的是潮 涨、潮落过程中，水水流方方向相反，水水流速度也有变化，要达到潮汐能的稳定发 电，技术上必须实现对水水力力涡轮机的双向推动，并有效控制水水库流量。另外，
4，盐差能
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盐差能是指海水水和淡水水之间或两种含盐浓度不同的海水水之间的化学电位差能， 是以化学能形态出现的海洋能。主要存在与河海交接处。同时，淡水水丰富地区 的盐湖和地下盐矿也可以利用用盐差能。盐差能是海洋能中能量密度最大大的一一种 可再生生能源。 据估计，世界各河口口区的盐差能达30TW，可能利用用的有2.6TW。我国的盐差 能估计为1.1×10^8kw，主要集中在各大大江河的出海处，同时，我国⻘青海省等地 还有不少内陆盐湖可以利用用。盐差能的研究以美国、以色色列的研究为先，中国、 瑞典和日日本等也开展了一一些研究。但总体上，对盐差能这种新能源的研究还处 于实验室实验水水平，离示示范应用用还有较⻓长的距离。
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以下为两种主要的海洋能发电：
1，潮汐能发电
汹涌澎湃的大大海，在太阳和月月亮的引潮力力作用用下，时而而潮高高百丈，时而而悄
然退去，留下一一片片沙滩。海洋这样起伏运动，日日以继夜，年复一一年，是那样有 规律，那样有节奏，好像人人在呼吸。海水水的这种有规律的涨落现象就是潮汐。 潮汐发电就是利用用潮汐能的一一种重要方方式。据初步估计，全世界潮汐能约有10
温差能的主要利用用方方式为发电，首首次提出利用用海水水温差发电设想的是法国 物理学家阿松瓦瓦尔，1926年，阿松瓦瓦尔的学生生克劳德试验成功海水水温差发电。 1930年，克劳德在古巴海滨建造了世界上第一一座海水水温差发电站，获得了 10kW的功率。 温差能利用用的最大大困难是温差大大小小，能量密度低，其效率仅有3%左右，而而且 换热面面积大大，建设费用用高高，各国仍在积极探索中。