2020年1月，俄罗斯科学院希尔绍夫海洋研究所的 Khimchenko、Frey 与 Morozov 乘“克尔德什院士”号科考船执行第 79 次南极航次，在南极布兰斯菲尔德海峡尼尔森岛外海布放了一套锚系潜标：潜标上挂了四台冰岛 Star-Oddi 公司的 Starmon mini 温度记录仪和一台同厂 DST TD 温压记录仪，连续自记 14 天，用等温线的起伏直接量出了日潮内波的振幅，成果同年发表于《俄罗斯地球科学杂志》（Russian Journal of Earth Sciences）。 一、研究背景 潮汐内波是海洋内部看不见的巨浪，在高纬度海域却很少被直接测到。 正压潮横扫海底地形时，潮流被斜坡搅动，把表层以下的密度界面掀出几十米甚至上百米的起伏，这就是潮汐内波。海峡两岸陡峭的地形让峡内潮流加速，因此海峡里的内潮往往比开阔大洋更强。不过，高纬度的内波实测记录一直稀少，南极海域更是难得。 高纬内潮还有一个独特之处：半日内潮存在一条 74 度 30 分的临界纬度，测量站位在临界纬度以北还是以南，内潮性质截然不同。南极研究程度最高的德雷克海峡自 1975 年以来积累了不少观测，而布兰斯菲尔德海峡虽然也有过潮汐研究，直接的内波观测记录依然匮乏。研究团队的目标，就是在 2020 年 1 月至 2 月的南半球夏季，用直接测温把这片海峡的潮汐内波量出来。 二、研究过程 潜标布放在布兰斯菲尔德海峡东北部、南设得兰群岛尼尔森岛近旁，坐标为 62 度 21.368 分南、58 度 49.352 分西，所在海区总水深约 70 米。潜标浮球上一共挂了五台自容式记录仪：四台 Starmon mini 温度记录仪按 26、36、46、56 米分层挂载，一台 DST TD 温压记录仪挂在最浅的 16 米；前者采样间隔 30 秒，后者 1 分钟。仪器从 1 月 20 日连续记录到 2 月 3 日，共 14 天。 图1. 冰岛Star-Oddi公司Starmon温度记录仪 高纬浅海布放潜标有一层额外难度：整个记录期间，潮流与平均流把浮球周期性压低，相对初始位置的下沉幅度在 0.5 米到 18 米之间变化，各台仪器的实际深度随时间漂移。好在顶部 16 米那台 DST TD 记下了完整的压力序列，研究团队据此逐时刻还原每台温度记录仪的真实深度，把温度序列换算成等温线位移，内波的垂向振幅就此显形。潮位与正压潮流的对比数据，则取自美国俄勒冈州立大学的 TPXO9.0 全球潮汐模型。 三、实验结果 等温线像钟摆一样按日摆动。 温度断面图显示，整个观测期等温线持续起伏，其中 1 月 21 日至 25 日最为剧烈：0.9 摄氏度等温线的深度在十几米到五十多米之间反复扫动，振幅最高达到 40 米。起伏的主周期接近 24 小时，说明日周期内波在这片海域占绝对主导。 频谱把日潮峰钉在 24 小时上。 对 1 月 20 日至 27 日 0.9 摄氏度等温线位移序列做谱分析，频谱在 24 小时周期处出现清晰的峰，恰与日潮周期对应；谱上仅有 95 百分位置信区间包络的亚惯性峰出现在平均温度起伏的谱里，并不可靠。当地惯性周期为 13.5 小时，介于半日与全日之间的弱振荡只在时间序列末端零星出现。 图2. 研究区水深与潜标站位（红点）：布兰斯菲尔德海峡东北部尼尔森岛外海（论文 Figure 1） 图3. 观测期等温线位移时间序列：14天温度断面，垂向起伏贯穿全程（论文 Figure 2） 图4. 0.9摄氏度等温线1月21日至25日的深度变化：单日起伏可达40米（论文 Figure 3） 内波是尼尔森岛坡脚的受迫波动。 日周期内波的临界纬度是 30 度，研究海区远在其极南，日潮内波无法作为自由内波向北传播，只能依附尼尔森岛的倾斜海底存在。1 月 25 日恰逢新月，观测几乎全程压在大潮期，潮汐内波因此格外强烈。团队推断，观测到的正是南半球夏季日潮分量增强的体现——模式研究早已表明，日潮振幅从乔治王岛一侧向南极半岛方向逐渐增大。 潮模型复现了潮流椭圆的旋转。 TPXO9.0 模型给出的观测点潮位序列显示，日分潮潮差 1 至 1.5 米，峰值出现在 1 月 25 日至 27 日的大潮期。基于模型潮流绘制的 120 小时前进矢量图上，24 小时周期的潮流椭圆顺时针旋转了五圈，12 小时周期的椭圆则逆时针旋转，与德雷克海峡的经典观测行为一致。 图5. 0.9摄氏度等温线位移频谱：24小时周期处峰值突出，虚线为95百分位置信区间（论文 Figure 4） 图6. 观测点潮位序列（上）与基于TPXO9.0潮流的前进矢量图（下）：24小时椭圆顺时针、12小时椭圆逆时针（论文 Figure 5） 四、研究结论 这次观测把布兰斯菲尔德海峡的潮汐内波首次量化：日周期内潮主导，等温线起伏高达 30 至 40 米；频谱在 24 小时处有清晰峰值；该内波是尼尔森岛坡底的受迫波动，无法作为自由波离开陆架；南极夏季日潮分量的增强，正是它如此强烈的背景。潮汐内波把深水营养盐与热量反复搅进表层，是极地近岸物质输运与生态过程不可忽略的推手。 支撑这项发现的，是一套在位 14 天、每 30 秒记一次温度的五传感器潜标。南极近岸风急浪涌、海冰出没，调查船窗口期极短，靠走航观测根本抓不到周期以天计的内波信号；而像 Starmon mini 这样的自容式温度记录仪体积极小，一次挂载即可按秒级间隔默默记录数周乃至数月，配合同厂的 DST 系列微型记录仪还能同步输出压力，把仪器深度的漂移一并还原。对极地与深水锚系观测而言，这类高频率、长在位的微型测温方案，是用最低的船时成本换取连续数据的可靠选择。 参考文献 Khimchenko, E. E., Frey, D. I., and Morozov, E. G.: Tidal internal waves in the Bransfield Strait, Antarctica, Russian Journal of Earth Sciences, 2020, 20: ES2006. https://doi.org/10.2205/2020ES000711 相关产品链接 冰岛Star Oddi公司 水下温盐深记录仪 冰岛Star Oddi公司 温度压力记录仪 冰岛Star Oddi公司 防护壳与固定安装配件

2026年，摩洛哥哈桑二世大学、摩洛哥国家渔业研究所（INRH）与挪威海洋研究所（IMR）的联合团队，依托EAF-Nansen计划，搭乘“Dr. Fridtjof Nansen”号科考船，在加那利海流大型海洋生态系统（CCLME）的永久上升流区完成了一条长241海里的跨陆架断面调查。团队使用德国HYDRO-BIOS公司的Bongo网（货号438 750，网口直径60 cm、网孔405 μm，配438 110机械流量计）采集水平分布样品，并以MultiNet Mammoth多联采样网（货号438 163，网口面积1 m2、网孔300 μm）在四个站位完成至800 m深的五层分层采样，系统刻画了鱼卵仔鱼沿近岸—离岸梯度的群落更替与垂向结构。相关成果发表于《Journal of Plankton Research》。 一、研究背景 加那利海流大型海洋生态系统是全球面积最大的东部边界上升流系统，其西北非段受常年强上升流驱动，初级生产力高、中尺度活动剧烈，支撑着欧洲鳀、欧洲沙丁鱼等重要小型中上层渔业。Cape Blanc（约21°N）以北属于准永久上升流区，受北大西洋中央水影响，是全球渔业资源的关键补充区，也是研究上升流如何塑造鱼类早期生活史的天然实验室。 鱼类早期阶段（卵、仔鱼及变态期个体）的水平输运与垂向分布，直接决定其存活、扩散与补充，并影响中上层与中层带之间的能量与碳流。然而，以往该海域的仔鱼研究大多局限在200 m以浅，中层带（mesopelagic，200–1000 m）中变态期与幼鱼阶段的分布几乎空白。 这一需求对采样装备提出了苛刻要求：既要用较大网口的浮游生物网保证定量性，又要具备一次下放即可分层取样、并按水层分别记录滤水体积的能力。德国HYDRO-BIOS公司的Bongo网与MultiNet多联采样网，正是为满足这类分层定量采样而设计。 二、研究过程 调查于2019年12月6—14日进行，断面向南越过Cape Bojador后垂直于岸线布设，从约24°59′N, 15°05′W延伸至26°41′N, 19°08′W，跨越水深约41 m至4500 m等深线，共设11个站位，并在单个24小时周期内完成，以控制昼夜差异。 水平分布采样使用Bongo网（HYDRO-BIOS 438 750，网口直径60 cm、网孔405 μm），配接438 110机械流量计；网具以双斜拖方式下放至最大200 m（浅于200 m的站位则离底10 m），拖速2–3节。在5、7、9、11号四个站位，另用MultiNet Mammoth（HYDRO-BIOS 438 163，1 m2网口、300 μm网孔）分层取样，依次采集800–600 m、600–400 m、400–200 m、200–100 m、100 m–表层五个水层；该系统配备两个电子机械流量计，分别监测内部滤水流量与外部流量以判断网具堵塞情况，实测显示过滤效率良好、无堵塞。此外，团队还以WP2网（56 cm网口、64 μm网孔，配438 115机械流量计）采集200 m以浅的中型浮游动物干重，作为生产力指标。 图1. 德国HYDRO-BIOS公司Bongo网（货号438 750） 图2. 德国HYDRO-BIOS公司MultiNet浮游生物多联采样网 样品在船上以4%硼砂缓冲甲醛海水溶液固定，仔鱼经分类鉴定、计数与发育分期，并测量总长；中层带样品则按站位分别烘干称重，估算干重生物量。 图3. 加那利海流断面采样站位及三种采样网具的布设（Bongo/WP2、MultiNet） 三、实验结果 1. 水平方向呈现明显的近岸—离岸群落过渡。 Bongo网共采集1339尾仔鱼，分属28科、至少28属61种。近岸站位由欧洲沙丁鱼（Sardina pilchardus）主导，丰度达4.06–159.01尾·m-2；其鱼卵仅出现在最靠岸的1号站，达300.45枚·m-2。向离岸方向，中层鱼类（灯笼鱼科、光鱼科、钻光鱼科等）比例逐渐升高，群落聚为近岸（A组）与离岸（B组）两大类。 2. 垂向结构清晰，早期个体集中于上层。 MultiNet样品共采集579尾个体（236尾仔鱼、343尾变态至成鱼阶段）。前弯曲期至后弯曲期仔鱼约57%集中在0–100 m，上层0–200 m的多样性与丰富度最高；变态期个体则在下层400–800 m达到峰值，密度超过100尾·1000 m-3。 3. 钻光鱼属（Cyclothone）主导中层带且不进行昼夜垂直迁移。 该属变态至成鱼阶段在400–800 m层富集，分别占400–600 m与600–800 m层鱼类总群落的41.7%与49.8%，昼夜加权平均深度无显著差异，与多数中层鱼类夜间上溯的行为形成对比。 4. 个体大小随深度增大，深层生物量贡献可观。 钻光鱼体长呈明显的个体发育垂向格局：仔鱼（6–8.9 mm）集中于表层，较大个体（11–25.5 mm）见于200 m以深。在600–800 m层，变态至成鱼阶段的钻光鱼对总生物量的贡献最高可达34.9%（7D站），凸显其在深层碳循环中的潜在作用。 图4. 断面各站仔鱼丰度与中型浮游动物干重生物量分配 四、研究结论 本研究在加那利海流断面上同时刻画了仔鱼的水平与垂直分布格局，证明上升流系统强烈的物理梯度不仅塑造了近岸—离岸的群落更替，也决定了不同发育阶段在垂向上的分层。钻光鱼属等中层鱼类在400–800 m持续占据优势，并通过昼夜垂直迁移参与主动碳输运，这对于理解上升流海域的碳泵与生态系统连通性具有重要意义，也为该海区的长期监测提供了基线。 本研究中，德国HYDRO-BIOS公司的采样网具发挥了关键作用。Bongo网（438 750）以60 cm网口、405 μm网孔实现上层仔鱼的高效定量采集，配合438 110机械流量计精确换算滤水体积；MultiNet Mammoth（438 163）则以1 m2大网口、300 μm网孔，在单次布放中同步获取五个标准水层的样品，并通过双流量计实时监控堵塞、保证各层数据可比。HYDRO-BIOS的Bongo网、MultiNet多联采样网与WP2网系列均可按需选配网孔与流量计，是海洋鱼类早期生活史与浮游生物分层定量研究的可靠工具。 参考文献 Mouiret, O., Abdelouahab, H., Tiedemann, M., Goliat, Y., Ettahiri, O., Baibai, T., Errhif, A., Isari, S. Spatial distribution of early life stages of fish along horizontal and vertical gradients in the canary current large marine ecosystem. Journal of Plankton Research 48(3), fbag030 (2026). https://doi.org/10.1093/plankt/fbag030 相关产品链接 德国HYDRO-BIOS公司 Bongo 双网水平拖网 德国HYDRO-BIOS公司 MultiNet 多联浮游生物采样网 德国HYDRO-BIOS公司 WP2 / WP3 闭式浮游生物网 德国HYDRO-BIOS公司 生物网口流量计

本期「深蓝瞭望」聚焦三条主线：装备层面，国产水下机器人消费级与作业级双线出新，康奈尔团队首次在海底光缆分布式声学传感数据中确认弓头鲸叫声；技术层面，水下高频声学超表面研究发布新成果；市场与政策层面，美日推进海底矿产勘查协作、英国海上风电项目完成百亿级融资，多地「十五五」海洋规划密集落地。以下对近日动态进行梳理，供行业参考。 一、国产水下机器人：消费与作业双线上新 图1. 「Okeanos Explorer」号科考队员在甲板上系固「Deep Discoverer」号作业级遥控潜水器（ROV）——从消费级潜拍器到万米级作业平台，水下机器人正沿不同量级同步演进（图源：NOAA Ocean Exploration，美国政府作品，公有领域） 据人民日报海外版报道，广西沧龙科技近日发布两款自研新品：消费级水下潜拍器「河狸」与作业级水下机器人「探海100Pro」。「河狸」聚焦水下直播、探测与拍摄，机身支持翻转、倒立等多姿态拍摄，面向水下摄影爱好者与文旅景区；「探海100Pro」瞄准河道运维、海洋牧场巡检、坝体桥墩检测、港口安防与水下救援等作业场景，已服务平陆运河相关工程。该机型具备咸淡水工况适配能力，通过盐度、电导率等传感器感知水体变化并自动调整运行参数，在内河、河口与近海环境中保持一致的操控逻辑；团队还计划针对浑浊水体开发专用图像增强算法。同一报道还提到，水下机器人采集的图像经人工智能模型辨认分析后，可生成立体动态的珊瑚「地图」，为珊瑚礁生态的抽样调查与长期动态监测提供便利。业内报告认为，水下机器人已广泛渗透海洋油气开发、海上风电运维、深海科考、水产养殖与水下基础设施巡检等场景，成为海洋经济与智能制造交叉融合的关键赛道。 二、海底光缆变身海洋监听阵列：DAS首次确认弓头鲸叫声 图2. 声呐水体层观测记录的深海鱼类与无脊椎动物——声学手段正在把整片水体变成可读的观测界面（图源：NOAA Ocean Exploration，美国政府作品，公有领域） 康奈尔大学K. Lisa Yang保护生物声学中心的研究者莉娅·布福（Léa Bouffaut）团队宣布，首次在商业通信光缆的分布式声学传感（DAS）数据中确认了弓头鲸的叫声。2026年春季，团队在阿拉斯加北坡乌特恰维克与当地捕鲸社群及北极宽带公司Quintillion合作，接入一条海底通信光缆，在海量DAS录音中分析数周后成功识别弓头鲸发声。此前该技术已于2022年首次用于监测蓝鲸与长须鲸的低频叫声（100赫兹以下）；而弓头鲸、北大西洋露脊鲸等体型较小的须鲸叫声频率更高（约150–300赫兹）、强度更弱，识别难度更大。此次进展意味着DAS具备覆盖全部须鲸的潜力，为种群估算、迁徙时机追踪与北极鲸类对环境变化的响应研究提供新路径。相关技术综述于11月10日发表于英国生态学会期刊《Methods in Ecology and Evolution》：DAS把海缆沿线变成每数米一个虚拟水听器的密集阵列，可在岸上实时读取数十公里范围内的数据；综述同时指出，该技术尚需标准化性能测试、海量数据软件工具链与光缆业主数据协议支撑，现阶段定位为传统水听器阵列的补充手段。 三、水下高频声学超表面研究新进展 中国石油大学（华东）张宗波团队在水下高频声学超表面设计与声场调控方向取得新进展，成果发表于《Ultrasonics》（DOI: 10.1016/j.ultras.2026.108071）。团队以无量纲面积比为核心设计变量，降低了透射型声学超表面对复杂亚波长几何结构的依赖，结合有限元数值分析与实验测量验证了声束偏转与声聚焦两种功能：结构可适用于1–10 MHz频段水声场调控，聚焦透镜的实验焦点声压分布半高全宽约为1.3倍波长。该路线在水下高频超声聚焦、超声成像与水下声场控制等方向，提供了兼顾设计简便性、加工可实现性与声场调控功能的可行方案，也为更高自由度的声学超表面优化设计奠定基础。 四、国际市场：深海矿产勘查协作与海上风电巨资交割 美国国务院消息，美日两国政府围绕海底矿产资源开发发布联合声明：两国11月11日至12日在日本富山举行第二次工作组会议，讨论了南鸟岛近海稀土泥与多金属结核项目，并计划在深海勘查、海底测绘与资源表征、环境评估与监测、技术创新等方向扩大交流，包括协调科考船、自主水下航行器（AUV）等资产的共享使用，以支持联合科考与技术演示。国际资本面上，德国莱茵集团（RWE）与KKR宣布，英国北海Vanguard West与Vanguard East海上风电项目完成融资交割：总投资约120亿英镑，装机约2.8吉瓦，由35家银行组成银团提供融资，为英国海上风电史上规模最大的项目融资；项目计划2027年初启动海上施工。海上施工前的岩土勘察、基础与海缆工程，将直接带动勘测船、声呐与水下定位等装备需求。 五、多地「十五五」海洋规划密集落地 据证券日报报道，近期多地「十五五」海洋经济相关规划密集出台：各地普遍提出布局涉海重大科创平台、攻坚深海关键装备、补齐核心零部件短板，深远海成为共同方向——福建培育深海探测与深远海智慧养殖场景，辽宁推动渔业从近海向深远海转型；江苏规划提出开展蓝色金融标准试用，探索「股贷债保担投租」蓝色金融产品体系。报道援引《中国海洋经济发展报告2026》数据：2025年我国海洋生产总值突破11万亿元，占国内生产总值比重7.9%。业界分析认为，海洋项目融资痛点在于期限错配——项目回报期动辄十年以上而传统信贷周期偏短，需要信贷、蓝色债券、海洋保险与海洋碳汇金融分层发力。 六、赛事与会议前瞻 图3. 本期要点速览（图表制作：青岛水德科技有限公司） 海南省海洋厅、省总工会、省人社厅与三亚崖州湾科技城管理局11月10日发布联合公告，「深海工匠2026」技能邀请赛将于近期举办：参赛队须具备无人装备实海作业能力，装备自有或租赁均可并提交检定或校准证明，报名通道11月15日至20日开放，11月23日至27日进行集中培训与资格审查。展会方面，2026 OEEG全球海工链大会定于11月17日至19日在上海世博展览馆举行，聚焦中国海工供应商与全球项目方的精准对接，预计200余家参展商、200余位演讲嘉宾与200余位全球采购代表参展参会，门票预登记通道已开启。 结语 从消费级潜拍器到作业级水下机器人，从海光缆上的鲸歌到百亿英镑的风电融资，海洋观测与作业装备的能力边界正在被不断改写；而多地规划对深海装备与核心零部件的持续加码，则预示着这条赛道上的国产替代窗口正在打开。青岛水德科技有限公司将持续跟踪海洋观测与探测装备的最新进展，为行业用户提供前沿资讯与设备选型支持。 来源声明：本文根据人民日报海外版、康奈尔大学、《Ultrasonics》、美国国务院、新浪财经、证券日报、海南省海洋厅等公开信息整理，内容仅供参考。