近日,中国海洋工程咨询协会2024年度海洋工程科学技术奖颁奖大会在广西北海召开。中国海洋大学作为第一完成单位,获颁海洋工程科学技术奖5项,其中一等奖2项、二等奖3项,获奖数位居全国各获奖单位之首,创历史新高。其中,信息科学与工程学部郭金家教授级高工主持完成的成果“LIBS 海洋探测技术及应用”、信息科学与工程学部陈戈教授团队的成果“面向涌浪全生命周期的多源定量遥感技术”荣获二等奖。
中国海洋工程咨询协会于2011年经科技部登记核准,设立海洋工程科学技术奖,主要奖励在海洋工程科学基础研究、技术开发应用、重大工程建设和社会公益等方面做出重要贡献的集体和个人。2014年开始,协会获得国家科学技术奖直接提名资格,在海洋工程领域形成了较大的社会影响。本年度海洋工程科学技术奖获奖项目共47项,其中一等奖15项、二等奖32项。
获奖团队及项目介绍
郭金家教授团队
随着我国“深海进入、深海探测、深海开发”战略的实施,对能够进行快速、实时和连续探测的深海原位传感器和原位探测技术提出了迫切需求。激光诱导击穿光谱技术(LIBS)在深海极端环境下的元素成分原位探测方面独具优势,但仍面临很大的实用化挑战。本项目系统开展水下高压LIBS 探测机理研究,突破LIBS 信号增强和复杂光谱定量关键技术,率先研制系列化具有自主知识产权的海洋原位和现场LIBS 探测系统,并开展从浅海到深海的科学研究与实践应用。
课题组LIBS关键技术先后获得国家863计划、国家重点研发计划、国家重点研发计划青年科学家项目、山东省优秀青年基金项目以及学校中央高校业务费支持,在这些项目的支持下,本项目研制完成国内首台深海原位LIBS 探测系统,创造了水下LIBS 工作深度的世界记录,探测灵敏度与国外设备相当的情况下、重量仅为国外设备的1/3,深海LIBS系统搭载“蛟龙号”HOV、“海马号”ROV、“发现号”ROV等水下平台成功在深海热液冷泉等极端环境开展原位测量应用,研发成果入选国家“十三五”科技创新成就展,并在国内10余家单位推广应用,经济社会效益显著。
涌浪是指由其它海区传来的或当地风减小、平息或风向改变后遗留下来的海面波动。涌浪因传播距离远、分布范围广、预报误差大、波长易共振、多波向交错的特点,对海岸/海洋工程、沿海/海上作业、航海等活动都具有显著影响。同时,涌浪能够影响海海洋近表面的很多动力特性,与海洋、大气、海冰动力学等地学领域关联密切,对于海洋科学和海洋工程均具有重要的理论和现实意义。由于缺乏对涌浪长距离快速传播的高效观测手段和可靠观测数据,对全球涌浪的主要起源、传播路径以及能量的演变与分布特征认识存在明显不足。这导致涌浪成为了目前海浪模拟和预报中最大的不确定性来源之一,限制了涌浪信息在相关海洋工程保障中的应用。近十几年来海洋遥感技术的高速发展为涌浪的观测提供了一个新的契机。然而,具体到海洋涌浪的遥感方面,新方法、新技术的研究较少且不够深入,使得对涌浪的遥感观测主要依赖国外的模型和方法,一定程度上限制了我国涌浪相关领域的科学研究与工程应用。
针对上述问题,项目组在多个国家自然科学基金和国家重点研发计划项目的资助下,运用多源遥感观测技术,结合现场观测和数值模拟,开展了面向海洋涌浪的理论、技术和应用研究。经过师生三代人二十多年的努力,创新建立了遥感数据的风浪-涌浪分离、卫星-浮标动力配准、涌浪时空结构追踪等一系列面向涌浪的遥感观测技术与数据分析方法;基于这些技术,定位了全球涌浪的主要发源地,揭示了涌浪传播过程中的能量衰减特征与耗散机制,给出了全球涌浪能量、发生概率、独立波高等参数的时空分布和变化规律,加深了对涌浪“从生成到消亡”这一完整生命周期中科学规律的认识;围绕国家海洋环境安全保障的相关需求,将上述成果应用于实际业务中的涌浪观测、模拟和预报,系统地实现了“技术创新→科学发现→工程应用”的完整科研链条,有效提升了我国对涌浪的遥感监测能力和科学研究水平,并产生了显著的经济社会效益。
信息科学与工程学部2017届博士毕业生、深圳大学蒋浩宇教授为该项目的第一完成人,陈戈教授为第二完成人,其他完成人还包括学部于方杰教授、马纯永教授以及多位学部已毕业的校友。
初审:徐君岭
终审:黄莺