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2018年第3期  (Mar 30, 2018 马丽丽)       全选  导出

1 美国总统公布2019年财政预算 2018-03-28

2018年2月12日,美国总统特朗普公布了2019年财政预算提案,以2018年财政预算决议为基准。 国家科学基金会(NSF): 2019年NSF的预算为74.72亿美元,与2017年计划水平相当。NSF将优先考虑优势领域的科学研究和相关资金增加,比如推进NSF的长期研究议程;实施机构改革,围绕“人类-技术前沿工作的未来”和“利用数据革命”加快跨学科的研究;建设南极基础设施展开现代化科学项目等。主要研究设备和设施建设资金减少的原因是资助了两艘新的区域级科考船,工程处资金减少的主要原因是NSF的新总部大楼竣工并搬迁。 国家海洋和大气管理局(NOAA): 2019年NOAA财政预算45.6亿美元,比2018年财政决算减少了10.76亿美元,该项预算用以支持促进国家安全、公共安全、经济增长和创造就业的行政目标。NOAA 2019财政年度预算将优先考虑提供观测基础设施、促进工作人员能力的核心作用、及时和准确地天气预报和警报、对NOAA舰队进行资本重组以确保继续收集对美国经济至关重要的海上数据、进行渔业管理和绘制海图、支持政府管理和维护海洋资源的法律条文以及促进安全和高效的海洋航运。 这些增加的资金将通过减少和取消其他项目(包括外部赠款计划、北极研究和海洋观测等)而抵消。具体而言,2.73亿美元用于削减NOAA的Sea Grant计划、国家河口研究保护区系统、沿海地区赠款计划、教育办公室、太平洋沿海鲑鱼恢复基金等。 美国国家航空航天局(NASA): 2019年NASA财政预算总额为199亿美元,比2018年预算增加8亿美元(4.5%),比NASA2017年的资金高2.39亿美元。 NASA预算支持政府新的太空探索政策,将现有的NASA活动重点转向探索,将资金转用于支持新政策的创新方案,并提供额外资金支持新的公私合营举措。预算提供18亿美元用于均衡的地球科学组合研究,同时支持科学研究和应用的优先事项。预算通过资助Landsat 9和可持续土地成像项目,保持了国家45年的基于空间的陆地图像记录。预算维持了先前终止的五项地球科学任务-PACE、OCO-3、RBI、DSCOVR地球观测仪器和CLARREO开拓者-以节省开支。 预算中包含了政府在预算增编中提供的额外资金,政府为NASA提供了额外的3亿美元,2.35亿用于扩大政府探索活动,6500万美元用于解决其他机构的优先事项。 美国海军(Navy): 2019年国防部财政预算为5970亿美元,海外应急行动的预算为890亿美元,总预算为6860亿美元。美国国防部的研究、开发、测试和评估总预算为924亿美元,其中168亿美元将用于海军。 美国国防部先进研究项目局(DARPA)获得较大利益,2019年财政预算增加3.5亿美元以上,并没有参照2018年两院提议。国防科技研究将持续推动应用研究,特别是先进组件开发和原型和开发操作系统。不过基础研究资金略高于2018年众议院提议的水平,但低于2018年参议院的水平。 海洋能管理局(BOEM): 海洋能源管理局2019年财政预算为1.79亿美元,用以安全和负责任地管理近海能源和矿产资源。2019年财政预算请求反映了对BOEM任务的精确分析和重点发展,包括近海石油和天然气勘探和开发、近海可再生能源、海洋矿物的管理和科学分析。 BOEM发展对于推进总统的第13795号行政命令—实施美国第一近海能源战略—至关重要,该战略要求BOEM按照“OCS土地法”的规定,制定和实施新的国家外大陆架石油和天然气租赁方案。BOEM代理主任Walter Cruickshank指出BOEM 2019年财政预算的要求是响应美国政府第一离岸能源战略。BOEM在推进海上能源开发方面的发挥着重要作用,也是政府为确保国家未来能源、发展经济和创造就业机会的途径。 (鲁景亮编译) 查看详细>>

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2 日本将于2030年完成海底深度地图绘制 2018-03-23

2018年2月20日,在东京举行的特别活动中,日本基金会主席Yohei Sasakawa宣布日本基金会大洋深度图(GEBCO)“海底2030项目”全面投入运营。该项目已于2017年6月5日至9日,在纽约联合国海洋会议上正式启动,并计划于2030年完成全球海底深度地图绘制。 覆盖全面的海底地图可以有效地防止污染、保护海洋环境、预测海啸波的传播,并有助于报告潮汐和海浪行动研究。另外还有助于搜索和救援行动,例如MH370马航事件。 然而,目前在全球大部分海洋中仍然缺少详细的海底测深数据,即海底地形图。超过85%的世界海底仍然没有使用现代测绘方法进行测绘,并且令人惊讶的是,人类目前对火星的了解比对海洋深处的了解还要多。 “海底2030项目”将为联合国可持续发展第14号目标——致力于“保护和可持续利用海洋和海洋资源,促进可持续发展”以及去年12月联合国大会宣布的“联合国十年海洋科学可持续发展”规划做出重大贡献。 Yohei Sasakawa呼吁大家“支持大量的利益相关者,包括世界领先的技术专家。”“海事界共同努力实现这一重要目标是至关重要的。” 东京活动特别介绍了“海底2030项目”的第一任董事Satinder Bindra,他将从亚洲开发银行、联合国开发计划署和联合国环境局的前任职位中为该项目带来丰富的经验,在先前的工作中他推动了关键的环境倡议和可持续发展。他将领导和协调国际项目组的工作。 (冯若燕编译) 查看详细>>

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3 NOAA发布《2017年NOAA科学报告》,盘点2017年研究亮点 2018-03-28

美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)隶属于美国商业部下属的科技部门,主要关注地球大气和海洋变化,提供对灾害天气的预警,提供海图和空图,管理对海洋和沿海资源的利用和保护,研究如何改善对环境的了解和防护,保护国民生命和财产安全,几乎每个美国人日常都能受益于NOAA研究成果。 发现海底新特征、预测龙卷风形成之前的路径、提高美国港口的效率和安全性等等,这些仅仅是NOAA过去一年里取得的众多重大科学成就中的一小部分,美国西部野火、墨西哥湾和大西洋飓风的应急响应工作的实施也得益于NOAA科学研究成果。同时,2017年NOAA在天气预报方面也取得了重大进展,完善了渔业管理计划,确保了未来数年渔业生产,并帮助制定改善美国水产养殖生产方式的方法策略。 2018年3月9日,NOAA发布《2017年美国国家海洋和大气管理局科学报告》,报告对NOAA取得的成就进行了赞扬,并强调了NOAA的研究产品如何影响了美国人民的生活,报告分为四个部分: 一、引言:介绍了NOAA的研究项目,阐释了诸如NOAA投资研究的原因、支持的研究种类、投资研究的方向以及如何进行技术转移转化帮助商业化应用等问题。 二、主题章节:该部分阐述了NOAA研发成果的典型案例,包括: (1)地球系统过程和预测集成研究等15个方面: ?开发了一个革命性的全球气候模型 ?为美国飓风研究做好了应对方案 (2)环境观测和数据研究等23个方面: ?观测能力提高的下一代卫星技术 ?首次评估27个夏威夷珊瑚礁和海底鱼类 (3)科学决策、风险评估和风险沟通研究等14个方面 ?提供美国水产养殖业扩张的工具和专业知识 ?精密导航工具的改进 (4)水预测研究等7个方面 ?风暴潮计划和应对 ?有害藻华的毒素检测 (5)北极研究等5个方面 ?北极探险创新技术 ?支持搜索和救援的自主无人驾驶飞机 三、文献计量部分:主要评估了NOAA主要研究领域的生产力和影响力,2011-2016年间,NOAA共参与撰写了11475篇SCI论文,H指数为114、总被引次数为165451次、90.83%的论文被引用过。与其他联邦机构相比,NOAA在气象和大气科学、还要和淡水生物学、渔业科学和海洋学领域具有最高生产力。 四、NOAA科学研究团队:介绍了NOAA的科研工作者和研究团队以及获得的奖项。 报告全文网址:https://research.noaa.gov/DesktopModules/EasyDNNNews/DocumentDownload.ashx?portalid=7&moduleid=1768&articleid=13335&documentid=71。 (张灿影编译) 查看详细>>

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4 美国研究人员推出第一份海平面年度变化报告卡 2018-03-23

美国威廉玛丽学院的弗吉尼亚海洋科学研究所(William&Mary's Virginia Institute of Marine Science,VIMS)的研究人员正在推出基于观测网络的新“报告卡”,以监测和预测美国从缅因州到阿拉斯加沿海32个地区的海平面变化。他们计划在每年一月更新报告卡,数据一直预测到2050年。 VIMS的海平面变化报告卡(网址为:http://www.vims.edu/sealevelreportcard)由三个部分组成:2050年的海平面预测高度,最近海平面变化率的趋势,以及每个地区对海平面变化影响的过程解释。 其中,趋势图可以帮助用户跟踪每个地区海平面上升速度和加速度的变化(或某些地方的海平面下降和减速趋势)。因为这些变化很可能每年都不一样,受到飓风和其他短期天气事件,以及更长期的十年尺度环境事件的影响,如厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)或北大西洋涛动。 另外,报告卡还解释了每个地区引起海水质量、体积和地区分布变化的长期过程,海岸线高程的变化过程或两者的变化过程。这些过程之间复杂的相互作用可能导致不同区域海平面趋势的显著差异,或者在某些情况下相对较近的地区造成显著差异。而另一方面,这些相互作用也可能导致相距甚远的地区出现类似海平面变化趋势。 由于海平面的长期变化是渐进式的(通常每年几毫米),研究人员传统上认为不需要频繁发布海平面变化的预测。此外,许多海平面预测的范围是全球性的,预测的时间到2100年,这足够让研究人员能够很容易地辨别到线性变化。因此,政府间气候变化专门委员会(IPCC)报告预测到本世纪末全球海平面上升65厘米(2.1英尺)。而此次VIMS团队将进行的每年报告模式,有目的地采取了更加本地化和及时的方法,旨在为沿海居民、企业和政府机构提供最大价值的参考。 (傅圆圆编译) 查看详细>>

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5 科学家讨论深海采矿法规,要求保护“黑烟囱” 2018-03-23

2018年2月,国际海底管理局(ISA)的成员与来自世界各国的代表在伦敦会面,共同讨论了未来海洋采矿法规。 尽管人类对于深海只略知一二,海底各类矿床已被认为是确保未来全球金属供应的重要原料来源。除了位于深海平原的锰结核以外,海底热液出口—“黑烟囱”附近也存在可能有商业开采价值的金属矿床。ISA将根据《联合国海洋法公约》(UNCLOS)来监管决定是否以及如何开采海底矿床。第一版“采矿守则”(Mining Code)已由ISA各委员会与缔约方、工业界和学术界讨论研究。 德国亥姆霍兹海洋研究中心(GEOMAR)的海洋科学家Sven Petersen博士和Matthias Haeckel博士受邀参加了此次有关第二版“采矿守则”的会议。 Petersen博士是“海洋矿产资源”工作组成员,最近在《海洋政策》(Marine Policy)杂志上发表了一篇文章,与来自世界各地的12位合著者,共同要求保护所有活跃的“黑烟囱”。Petersen博士解释:“黑烟囱是海底热液出口,高达400度,富含各种金属的热液由此渗出。随着时间的推移,金属也随之富集成长。这些金属矿床,尤其是大的不活跃的金属矿床,已成为原材料供应商关注的焦点。……然而,只要这些‘黑烟囱’是活跃的,就伴生着独特的生态系统。因此,由于这些地点的金属矿床原材料开采潜力很低,它们应该被排除在采矿范围之外。” Haeckel博士是欧洲“采矿影响”项目(“MiningImpact”)的协调员,该项目旨在调查工业开采深海锰结核的环境影响。今年1月,Haeckel博士和同事Antje Boetius博士在《科学》(Nature)杂志上发表了项目成果摘要,文章中给出了他们对采矿规范的建议。“我们发现,深海生态的多样性程度远远大于人们做出的假设。设立锰结核矿床中的保护区时必须考虑到这一点。”Haeckel博士强调。 此次会议讨论的结果将在3月份的ISA理事会上提交。采矿法规最终确定还需要一段时间。Petersen博士说:“我们将继续努力,把最新的科学知识融入到矿业规范的开发研制中。” 参考文献: Van Dover,C.L.,S.Arnaud-Haond,M.Gianni,S.Helmreich,J.A.Huber,A.L.Jaeckel,A.Metaxas,L.H.Pendleton,S.Petersen,E.Ramirez-Llodra,P.E.Steinberg,V.Tunnicliffe,H.Yamamoto(2018):Scientific rationale and international obligations for protection of active hydrothermal vent ecosystems from deep-sea mining.Marine Policy,90,20–28.https://doi.org/10.1016/j.marpol.2018.01.020 Boetius,A.,M.Haeckel,2017?:Mind the seafloor.Science,359(6371),34-36.http://dx.doi.org/10.1126/science.aap7301 (刘雪雁编译) 查看详细>>

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6 在气候变暖的未来,79%的南极海洋物种将面临威胁 2018-03-23

英国南极调查局(British Antarctic Survey)的一个小组研究了气候变暖对960多种海洋无脊椎动物的潜在影响,这些海洋无脊椎动物的生活习性早已被人熟知,通常栖息地在40°S以南的地区。 研究数据来源于海洋生物地理信息系统(Ocean Biogeographical Information System)中的海洋生物多样性数据库,这是世界上最大的海洋生物多样性数据库,由联合国教科文组织政府间海洋学委员会(Intergovernmental Oceanographic Commission)整理。研究小组还使用了由南极研究科学委员会整理的南极海洋生物地理图集的数据。 本世纪,南大洋的海水温度预计将平均升高0.4°C,其中一些地区的升温幅度可能高达2°C。研究小组发现,仅仅温度升高不太可能导致南极海底生物的大规模灭绝,即便是外来物种的大规模入侵也不会造成这种结果。事实上,有些物种将从更高的温度中受益。但好消息只有这些,整体情况并不是那么乐观。79%的南极洲独有海洋物种将面临升温威胁,这些物种的栖息地中,生存和繁殖的面积平均减少了12%。此发现表明物种和地区最有可能受气候变暖发生巨大(消极和积极)变化,因此研究结果对该地区生态系统的未来管理具有重要意义。 为了模拟全球变暖的气候条件,科学家们通过由联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change)建立的19个气候模型进行研究。在所有的气候变化模型中,造成最大影响的是21世纪温室气体的持续排放。 参考文献: Griffiths,Huw J.,Andrew JS Meijers,and Thomas J.Bracegirdle."More losers than winners in acentury of future Southern Ocean seafloor warming." (刘思青编译) 查看详细>>

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7 新发现:自然竞争条件下的钙质微藻加速演化 2018-03-28

模拟未来环境条件时,研究人员面临一个重要问题:实验室内的实验易于控制和复制,但不足以模拟自然生态系统的复杂性。相反,在自然条件下的实验又太复杂,难以控制。最近,德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心(GEOMAR)的科学家将两种方法结合起来研究了一种主要浮游生物物种对海洋酸化增强的反应。结果已发表在国际期刊《自然生态和演化》(Nature Ecology and Evolution)上。 全球大气中的二氧化碳浓度不断提高,结果造成溶解在海洋中的二氧化碳量也随之增加,使海洋酸化。随着海洋酸化过程的不断发展,科学家致力于评估该过程对海洋生态系统的影响。 来自GEOMAR的研究小组首次在实验室和自然条件下研究了一种钙质微藻Emiliania huxleyi对海洋酸化的适应性。该实验经过数年的实验室内检测,令该藻类在二氧化碳浓度持续增加的环境下生存。三年后,E.huxleyi已能够从容应对比实验开始时更高的二氧化碳浓度。结果明确地说明在实验室条件下,该藻类具有对海洋酸化非常强的适应性。但问题依然存在,在实验室实验中的演化适应是否也能同样运用于自然条件下呢? 2013年春,研究团队在瑞典将藻类添加到浮游生物群落中,进行自然条件下该藻类对二氧化碳浓度提升的适应性研究。令人吃惊的是,研究人员发现在低pH条件下,在实验室里已能够适应酸化条件的藻类并没有表现出比从未驯化过的对照组更好的适应能力。尽管它们都来自同一祖先,但仅在3年的时间内,它们在自然浮游生物群落中的竞争力已经有了很明显的差异。有些E.huxleyi藻可能繁殖较快,但其中一些甚至在群落中消失了,不管之前这些藻类有没有经历过适应海洋酸化的实验。这表明在自然条件下,E.huxleyi藻的演化十分迅速。 该研究的作者指出,这个结果也证明了我们对海洋酸化的长期影响还知之甚少。生物适应新环境的能力让我们一次又一次的为之惊讶,然而,这并不能改变一个事实,即随着海洋酸化的发展,许多物种将无法维持其生态位。因此,生物多样性的丧失是不可避免的。 (刘晓琳编译) 原文链接: Lennart T.Bach,Kai T.Lohbeck,Thorsten B.H.Reusch,Ulf Riebesell.Rapid evolution of highly variable competitive abilities in akey phytoplankton species.Nature Ecology&Evolution,2018;DOI:10.1038/s41559-018-0474-x 查看详细>>

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8 英国国家海洋中心:对生物多样性的新见解有助保护海洋生态系统免受人类活动影响 2018-03-23

科学家们认为,对海底死火山周围生物模式的新见解可为保护海洋生态系统免受人类活动(如拖网捕捞、深海采矿等)的影响提供信息。该结果已于《自然科学报告》(Nature Scientific Reports)发表,提出海洋生物群落的结构取决于海底深度和小尺度特征。 英国国家海洋中心(NOC)和南安普敦大学的博士生Lissette Victorero说:“文章中使用的研究方法之前主要用于调查陆地生态系统。然而,我发现这种方法可以确定海山上独特的生物群落,进而明确需要保护的区域。因此,这可以成为保护和管理海洋生态系统的有力工具,比如监测拖网和未来采矿对深海生物多样性的影响。” 深海死火山或海山是生物多样性的热点地区,拥有大量的珊瑚、海绵群落以及丰富的鱼类。这项研究使用水下机器人(ROV)收集了深达3公里的视频。研究人员通过视频资料确定了赤道-大西洋海域安南海山表面的生物数量超过3万种,其中包括壮观的冷水珊瑚群。 科学家们利用统计模型来区分生物群落变化的结构和驱动这些模式的原因。他们发现,生物群落结构受到海底小尺度变化的控制,海洋生物群落之间的主要区别在于物种的种类,而非数量。因此,任何改变海底的人类活动,如深海采矿等,都可能对海山周围的海洋生物群落产生巨大影响。“我对这个结果感到特别兴奋,因为海山的研究实在太少了,现在我们可以调查这些模式是否适用于其他海山和地区,并继续在当地和区域性的深海生物多样性模式间形成联系。”Lissette继续说道。 研究人员还发现,动物会集中聚集在某些地区,或者作为一个物种的群集,或者作为不同物种的密集群体。这些发现可以为防止人类活动破坏重要海洋生物群落提供有力证据。 (刘雪雁编译) 原文链接:https://www.nature.com/articles/s41598-018-22296-8 查看详细>>

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9 国际海洋探索计划IODP 375航次将揭示缓慢滑坡与海底地震的关系 2018-03-23

据3月8日美国国家科学基金会(NSF)网站新闻报道,国际海洋探索计划(IODP)将于本周启动375航次,进行一项新西兰最大断层的考察任务,两个海底观测站都布设在新西兰Hikurangi俯冲带。 此次考察由宾夕法尼亚州立大学(PennState)和新西兰GNS科学中心的科学家主持,美国国家科学基金会(NSF)和IODP提供资助,旨在理解浅层地震以及水下滑坡之后会发生破坏性海啸的原因。 位于新西兰北岛东海岸的Hikurangi俯冲带是太平洋地震带的一部分,太平洋板块在此处俯冲至澳大利亚板块下。科学家认为Hikurangi俯冲带能够产生8级以上的地震。因为在地震产生期间,海底发生快速且大面积位移,可能会引发破坏性海啸。 研究团队计划对海底岩心进行采样和分析,以了解岩石特性和条件。考察队副主席Demian Saffer说:“我们还不了解产生这种断层的缓慢滑动过程,而且对其与大型俯冲带地震的关系知之甚少。”GNS科学的探险联合负责人Laura Wallace补充道:“缓慢地震与其他地震类似,因为它们在断层上的运动速度要比正常运动快,然而,在缓慢滑动的过程中,这需要数周至数月的时间发生断层运动,这与断层运动在数秒内发生的地震截然不同,突然释放能量。研究区的慢滑事件发生在12到24个月的时间间隔内,并且在海底以下相对较浅的深度发生—这使得该地区成为世界上科学家研究的最佳地点之一。” 去年的Kaikura地震在新西兰东海岸引发了一场大规模缓慢滑坡,面积超过15,000平方公里(5,792平方英里)。当时正处于此次考察行动的开始时期,因此,考察结果预计会揭示滑坡发生的原因。 该航次计划在新西兰海底500米(1,641英尺)的预钻孔中首次安装两个钻孔观测台,其钢壳内装有高科技测量和监测设备,并将在海底布设5到10年。观测台收集的关于在缓慢滑动事件期间岩石如何应变的数据,以及温度变化和流体通过断层带的流量数据等,将为科学家们提供关于缓慢滑动事件的行为及其与沿俯冲板块边界的地震的关系的重要新见解。研究人员表示,了解慢速滑动事件与破坏性地震和海啸之间的联系将有助于建立更好的风险模型,并最终为沿海社区做好防范风险准备。 (李亚清编译) 查看详细>>

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10 自治式机器人收集水样,提供海洋微生物的瞬时信息 2018-03-28

近日,夏威夷大学和蒙特雷湾海洋研究所(MBARI)的研究人员将部署一批远程自主水下机器人(LRAUVs),这些设备可以自动收集和保存海水样本,帮助研究人员对海洋微生物前所未知的部分进行追踪。 海洋中的微生物在吸收大量二氧化碳的同时,也产生了大气中50%的氧气,它们构成了海洋食物网的基础,支持着全球渔业。有些海洋环境中,微生物很难获得,如大洋涡旋—太平洋上缓慢移动的旋转水团,其会对海洋微生物产生巨大的影响。夏威夷大学的研究人员与MBARI的工程师合作,测试了微生物取样的新方法。 该团队在2018年2月下旬完成和测试了三个新的LRAUVs,并与上周首次在夏威夷海域部署使用。当LRAUVs在海洋中移动时,它们将收集有关水温、化学和叶绿素的信息,并将这些数据发送给岸上或附近船只上的研究人员。此外,这些AUV的独特之处在于集成了环境样品处理器(ESP),这是一个微型机器人实验室,它们能收集和保存海水样本,帮助研究人员捕捉到生物体的遗传物质和蛋白质的信息。 MBARI在ESP项目中的首席工程师Jim Birch评论说:“当我们首次谈到将ESP应用于AUV时,我曾认为“这是永远不会发生的”。但是现在我真的认为这将会使海洋学研究发生巨大变革,海洋研究可以无时不在—不需要船只,可以在任何天气条件下运行,并且因为它漂浮在公海上,可以保持相同的水体质量。 对于大洋涡旋,LRAUV也可使研究人员能够发现并追踪,LRAUV甚至可以追随涡旋跨越100公里,持续数月进行取样。当这些涡旋逆时针旋转时,它们将水从深处带到海洋表面,这些水体通常携带微型藻类(浮游植物)生存所需要的营养。 研究人员表示,新型LRAUV可以运行超过600英里,并使用其自己的”眼睛和耳朵”来检测重要的海洋事件,如藻华。这些新型的水下无人机器人的应用将极大地拓展研究人员的研究范围,包括偏远海区的海洋活动,以及通过卫星成像观测到的海洋活动特征,尤其是海洋船只无法到达的海域。 3月10日,施密特海洋研究所(SOI)应用一艘远征巡航船对LRAUVs进行了远洋航行试验。在这次航行中,研究人员利用卫星数据定位一个涡旋,然后部署LRAUVs来测量其特征并采集水样。当机器人返回时,研究人员将从过滤器中提取生物样本的DNA。这一信息将对涡旋的持续时间、稳定性和对海洋系统的影响提供独特的见解,并将改善目前的海洋模型,这对于海洋发展过程的预测非常重要。 Karl说:“虽然这支LRAUVs船队永远不会取代我们对能力强大的研究船只的需求,但对于收集这些新颖的数据,它将提供非常重要的途径,否则收集这些数据是不可能的。” (郭琳编译) 查看详细>>

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