山大海洋研究院研制出海洋“診斷器”

9月12日，由青島藍(lán)谷管理局和山東大學(xué)共同主辦的“2017國際海洋創(chuàng)新發(fā)展論壇暨2017年國際海洋創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽啟動(dòng)儀式”在青島國際博覽中心舉行。在該活動(dòng)中，山東大學(xué)海洋研究院首次公開露面。記者了解到，山大海洋研究院高級(jí)頂尖人才薈萃，雖然僅成立三年，但在“海洋碳匯”等方面已有重大突破，研制出全球獨(dú)一無二的海洋氣候環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)體系（MECS）。該項(xiàng)目就似大海的診斷器，能夠通過各種參數(shù)設(shè)置，預(yù)測(cè)未來幾百年里海洋世界的發(fā)展變化。據(jù)介紹，MECS將建設(shè)在青島藍(lán)谷，由此開啟海洋氣候環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)體系研究的新篇章。

首批進(jìn)駐青島校區(qū)項(xiàng)目很前沿

2014年6月山東大學(xué)在青島校區(qū)成立海洋研究院，是山東大學(xué)青島校區(qū)首批進(jìn)駐的科研機(jī)構(gòu)。該院以國家重大需求為導(dǎo)向，以國際海洋科技前沿為引領(lǐng)，以陸海統(tǒng)籌、理工交叉、微觀和宏觀相結(jié)合、科學(xué)與技術(shù)相結(jié)合為特色，融合校內(nèi)與海洋相關(guān)的學(xué)科，加強(qiáng)國際和區(qū)域合作，建立跨學(xué)科的研究平臺(tái)，在海洋科技若干前沿領(lǐng)域組建優(yōu)勢(shì)學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)，形成了國際一流海洋學(xué)科，確立了以微生物海洋學(xué)為主導(dǎo)，海洋裝備與信息工程為支撐，涉及海洋生物學(xué)、海洋化學(xué)、機(jī)械制造及其自動(dòng)化、電子科學(xué)與技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置、系統(tǒng)工程等多學(xué)科、跨領(lǐng)域交叉融合發(fā)展的新興學(xué)科，并成為全國8個(gè)具有海洋科學(xué)一級(jí)博士學(xué)位授予權(quán)的科研院校之一。

能模擬不同水深環(huán)境給予診斷

“在全球積極應(yīng)對(duì)氣候變化的大背景下，海洋生態(tài)環(huán)境對(duì)氣候的影響愈發(fā)受到關(guān)注，建設(shè)海洋氣候環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)體系（MECS）的構(gòu)想應(yīng)運(yùn)而生，將成為解決海洋生態(tài)和環(huán)境變化科學(xué)問題的理想實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 ”山大海洋研究院的辦公室主任劉紀(jì)化博士說，MECS主體建筑為高50米的12層樓體，內(nèi)嵌6個(gè)高50米、直徑8米的實(shí)驗(yàn)艙體，共可容納水體15000余噸。據(jù)介紹，該項(xiàng)目能預(yù)測(cè)海洋未來幾百年的變化發(fā)展情況，最終將幫助實(shí)現(xiàn)“海洋碳匯”的目標(biāo)。

記者從效果圖上看到，MECS包含6大建筑體，分別為提水泵房、水處理站、加壓及溫度調(diào)節(jié)、海洋生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)艙、中央控制室、污水處理站。據(jù)介紹，MECS包含溫度控制、層流控制、水體成分及理化參數(shù)控制與檢測(cè)、自然光源模擬控制、安全監(jiān)測(cè)等多個(gè)核心系統(tǒng)，以及給排水、水處理等多個(gè)配套系統(tǒng)。給水系統(tǒng)直接從海洋中抽取海水，經(jīng)過沉淀過濾，利用加壓泵注入實(shí)驗(yàn)艙體中。

“MECS能夠?qū)崿F(xiàn)水體參數(shù)的全面調(diào)控，可以模擬包括全球變暖、冰期環(huán)境、海洋酸化、海洋缺氧、海洋硫化等現(xiàn)代或地球歷史上重大海洋、地質(zhì)事件的環(huán)境條件，從而幫助科學(xué)家在中、大尺度上進(jìn)行海洋生物、物理、化學(xué)、沉積等多指標(biāo)觀測(cè)和多學(xué)科交叉的過程與機(jī)制研究。 ”劉紀(jì)化說，MECS的建設(shè)與運(yùn)行，將是世界上獨(dú)一無二的海洋科學(xué)工程項(xiàng)目，成為海洋生態(tài)環(huán)境和氣候變化研究的新中心，為應(yīng)對(duì)全球氣候變化問題提供更多解決方案，亦將成為海洋科學(xué)教育事業(yè)的新里程碑。

記者了解到，6個(gè)高50米直徑8米的MECS實(shí)驗(yàn)艙體，將被安放在青島藍(lán)谷海邊，對(duì)海洋展開各種環(huán)境下的變化監(jiān)測(cè)，以便服務(wù)我國乃至全球?qū)Ｑ蟮拈_發(fā)。

無人機(jī)實(shí)現(xiàn)海洋環(huán)境空基監(jiān)測(cè)

此外，為響應(yīng)國家建設(shè)“全球海洋立體觀測(cè)網(wǎng)”的號(hào)召，山大海洋研究院還自主研發(fā)了無人機(jī)起落站及智能任務(wù)系統(tǒng)，專注于海洋空基環(huán)境信息的獲取、傳輸、集成與可視化技術(shù)的研究，采用地面固定監(jiān)測(cè)站點(diǎn)和車載移動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)相結(jié)合，監(jiān)測(cè)近海氣象數(shù)據(jù)、炭黑含量、氣溶膠含量、二氧化碳含量、海上目標(biāo)、海岸帶地形、生態(tài)環(huán)境、災(zāi)害情況等，實(shí)現(xiàn)高密度、多要素、全天候、全自動(dòng)的空基海洋環(huán)境觀測(cè)，建設(shè)海洋環(huán)境空基觀測(cè)監(jiān)測(cè)分析預(yù)警系統(tǒng)，改善海洋信息獲取手段單一、感知能力不足、時(shí)空覆蓋不足的現(xiàn)狀，提升基于信息辨識(shí)、理解、預(yù)測(cè)的海洋預(yù)警能力。

山大海洋研究院研制的120KW漂浮式海浪發(fā)電裝置，利用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)將波浪能轉(zhuǎn)化為電能。該項(xiàng)目發(fā)展目標(biāo)是將海浪發(fā)電裝置在海洋中組網(wǎng)布放，形成穩(wěn)定的獨(dú)立供電系統(tǒng)。其中橫軸轉(zhuǎn)子水輪機(jī)波能發(fā)電系統(tǒng)是一種利用獨(dú)特設(shè)計(jì)流道實(shí)現(xiàn)高發(fā)電效率的波浪能發(fā)電裝置。目前，波浪能發(fā)電裝置已在南海通信浮臺(tái)、深海網(wǎng)箱等方面示范應(yīng)用。

青島晚報(bào)/掌上青島/青網(wǎng) 記者 楊海濤