海洋环境科学与海洋监测技术
一、海洋环境科学的国家需求
1.海洋环境在人类生存中处于重要地位
A.海洋及地球的变化
海洋占有地球表面的71%，这个巨大的水体是处在不间断的运动中的。海洋环流是海洋最基本的运动形态，由于它巨大的动量、能量和热量的存蓄，成为在天气和气候尺度上影响大气的最主要的因素。赤道海域是大洋中最敏感的海域，在大洋波动、流系相互作用和大气运动等机制的作用下，引起径向环流的变异，引起诸如Elnino这样的年际气候变化。实际上大洋环流是一个相互作用的流气的组合，海盆口与全球尺度的海洋波动和流系的相互作用是形成年代际气候变化的主要原因。当然海洋作为气圈—水圈—岩石圈的重要组成部分，在整个物质和能量循环中起着重要的作用，而在更长更大时空尺度的全球变化中伴随着调制诱导的作用。
年际、年代际以及百年级尺度的气候变化直接关系到洪涝灾害和森林火灾，土地干旱和沙漠化，海平面的升高以及海岸带乃至全球的气候生态系统变化，因而很强地影响着人类的生存和社会经济的发展，倍受人们的关注，人们象关注自身的生存一样关注着海洋。
B.海洋环境灾害
我国拥有18000多公里海岸线，300多万平方公里的应管辖海域,相当于陆地国土的三分之一，我国沿海地域占总面积的13%，这里生活着42%的人口，创造着60%的国民经济总产值。但是这里还是西北太平洋亚热带地区，是海洋灾害发生最频繁的海区，每年都有20-30个台风袭击我国的海岸带，最多的一个地区一年可有6-8个台风影响。伴随着台风的海洋灾害有风暴潮、巨浪等，严重地影响着海上作业和海港海地，威胁着生命财产的安全。
由于海洋经济的发展，沿海地区城市化进程的加速，以及相应环境管理制度的不协调发展，海洋污染和富营养化程度相当高，生态灾害逐渐成为一种主流海洋灾害，良好的环境受污染，赤潮频频发生，生物多样性受到破坏。目前已有20万平方公里海域水质低于国家一类水质标准，其中有4万平方公里已低于四类，受污染范围已发展到离海岸10-30公里，有的甚至扩展到120-200公里。赤潮的发生率从20世纪70年代的百年几次，增加到目前的每年几十次，其范围从北到南威胁着我国的海水养殖业，对于几种海产品种减产率最高达80%。
2.海洋环境是海洋经济和海洋军事发展的重要保障
A.海洋油气和矿产资源开发是在极复杂的海洋环境中进行的
我国是一个海洋大国，拥有很好的成向构造和巨大的资源蓄量。目前海上石油产量已接近2000万吨，是总产量的六分之一。由于它巨大的蓄量和接近沿海经济带的地区优势而使海洋油气成为国家资源开发的重点之一。化和物由于它的蓄量相当于油气的10倍而成为继油气之后的另一人类主流能源，根据现有的资料表明，大部分的可能化和物资源蕴藏在海洋的近陆架边缘区，这里从海面到海底的近300-500米水柱和底质环境对化和物的成矿和开发至关重要。
大洋是人类共有的遗产，我国作为一个发展中的海洋大国，这里是我们的国家利益之所在，大洋深处和南北两极，蕴藏着如结核、结壳等各种矿物资源，大洋深处更有多种生物资源，我们必须研究这里的环境，了解这里的资源，了解人类的过去和未来。
B.海上作业需要海洋环境保障，海洋环境是海洋军事打击力量的重要组成部分
随着如海上运输和海洋捕捞等经济活动的日益频繁，我们的海洋环境概念在向全球化发展，随着我们的海洋采矿活动由近海伸向300米，伸向6000米，海洋环境的概念还在向深海，还在向海洋科学的全学科延伸。在这里我们不但关心在海上抵御和远离灾害性海况而保持人类的生命财产安全，而且要优化作业环境，最大限度地扩大海上作业的安全时空范围，这就是海上作业环境预测保障的基本要求。
我国是一个海洋大国，必须拥有一支强大的海上军事力量，我们的海军的作业范围必须从第一岛链区扩展到第二岛链区，乃至全球有我们国家利益的每一个角落。这里海洋环境将涉及到海军舰船和各种武备的设计参数。同时作战环境更给海洋环境的时空范围和分辨率提出了更高的要求，原则上说前者几乎包揽全球各大海洋，后者几乎要使海洋环境的研究精度提高到舰船长级，由于军事反应时间的需要，也给海岸环境保障系统的研究提出了更高的要求。
二、适应国家需求努力发展我国的海洋监测技术
1.海洋监测技术的特点
A.海洋监测技术的学科地位
海洋科学是一门大科学，这不仅表现在其学科门类的齐全，其数、理、化、天、地、生无所不包，更表现在它作为一门实验科学，包括实验室的原理性实验和比例尺实验，更包括原形尺度的海洋调查研究。这样海洋监测技术或海洋测量技术在海洋科学的发展中就起着主要的作用，更重要的是海洋监测技术是现代海洋科学与国家需求相结合的桥梁，人类生存环境的改善需要通过监测来实现，海洋经济和海洋军事的环境需通过海洋监测来得以保障。
B.海洋监测的技术特点
海洋监测技术是一门综合技术。无疑它的监测对象取决于海洋科学本身的综合性和特色。
海洋监测技术是一门高精度的测量技术，由于海洋有极广的范围和极大的深度，温度、盐度的极小差别在如此广袤范围里的积分，将对流速和声速的测量带来极大的误差。海洋是一个地球演化尺度的自然客体，演化的痕迹相关的测量不论在含量上和测年上都有极精确的测量要求，与这个高精度测量相适应的传感器技术在材料科学和精细加工上的需求都成为这些科学发展的动力。
海洋监测技术是一门集成技术，海洋测量技术虽然发展较晚，但是在半个世纪里己形成从机械测量向自动化，电子化和智能化过渡的全过程，而且由于海洋环境的特殊性，它综合了像控制和深潜等技术，已形成具有自己特色的技术发展体系。
海洋监测技术在我国还属落后的技术发展范畴，造成这个状况的主要原因主要要从这门技术的特点出发来分析，可以说没有诸如材料科学、电子技术和信息技术学等相邻主导技术的发展就不可能有海洋监测技术的发展。因此海洋监测技术的发展必须放在我国基础技术发展的背景下在全球技术环境中来加以考虑，才能有一个实事求是的技术发展路线。
2.九五以来我国海洋监测技术的发展
九五是我国海洋监测技术的春天，随着海洋事业作为国家的一项主导事业而得到重视和发展，海洋监测技术作为一个不可或缺的部分在九五期间被纳入国家高技术发展计划(863计划)，有强度的投入使已经十分分散和削弱了的队伍得以聚集和发展，更值得重视的是这个发展计划执行了一条开放的、实事求是的专家路线，专家组根据当时的技术条件，可能的国际技术环境，国家需求的缓急，以及技术发展的阶段性和可行性分析确定了如下战略目标。
研究和开发海洋环境监测高技术，提高海洋监测技术和测量设备的研制水平和市场竞争能力；在全球海洋观测系统框架下，加速我国海洋环境监测系统的建设；力争到20世纪末使海洋环境自动测量技术、水声遥测技术和卫星遥感海洋应用技术的某些方面达到20世纪90年代中期的国际先进水平。
在这个战略目标之下，九五期间作了如下的七个专题20个课题的安排：
1.海洋立体监测系统技术
1.1海岸／平台／海床基海洋监测技术
1.2海岸基中程高频地波雷达技术
1.3卫星遥感海洋环境监测技术
1.4海洋立体监测集成技术
2.船用高精度温、盐、深剖面测量及标定技术
2.1温、盐、深剖面测量技术
2.2高精度温、盐、深标定装置
3.船用多功能声学流速剖面测量技术
3.1ADCP流速剖面测量技术
3.2ACCP流速剖面测量技术
4.合成孔径声纳探测技术
4.1合成孔径声纳技术
4.2声纳探测平台技术
5.海面与海水层光学测量技术
5.1海水层光学测量技术
5.2海面微结构测量装置
6.海洋遥感环境监测关键技术
6.1卫星高度计应用技术
6.2SAR海洋探测技术
6.3水色遥感应用技术
6.4海冰遥感分析技术
6.5风一流一温遥感分析技术
7.卫星遥感渔业应用系统技术
7.1渔业遥感应用关键技术
7.2海洋遥感GIS应用技术
7.3渔业遥感专家系统与系统集成
3.海洋监测技术产业化
2000年是九五计划的最后一年，海洋监测立题项目也已执行了三年有余，由于探测了一条正确的开放的实事求是的专家路线，各项目进展是可喜的，我们在高精度海洋测量技术，高频地波雷达技术，遥感应用技术和系统集成技术等方面取得了显著成果，产业化进程势在必行。
实际上海洋监测技术的产业化进程在一年以前已经开始，这主要表现在两个方面，一是我们安排了两个示范系统的建设，其一是以上海为中心的海洋环境立体监测系统示范，其二是东海渔业遥感应用系统示范，二是作为基本技术支撑推动了全国海洋台站改造计划的国家立项，综合产业化的需求，海洋监测技术的特点以及上述经验，我们认为应该走研究所孕育产业实体，积极推进独立经营，进入市场组拼的发展道路。
我们之所以提出这样一条路线是由于海洋监测的技术含量特高，一个独立的产业当它一步入社会时就将遇到技术人才不足、技术集成环境差、市场容量有限和外国技术垄断的极端困难的局面，而民族的海洋监测技术又是作为一个海洋大国发展自己独立的海洋经济、海洋管理、海洋服务和海洋军事所必须的，我们不能一次把新生的婴儿推向死路，我们必须孕育它，扶植它，锻炼它和让它健康成长。
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