温盐深仪传感器在海洋环境监测浮标中的应用

　　海洋环境监测浮标是海洋环境监测系统的重要组成部分，是一种以锚定在海上的观测浮标为主体组成的海洋环境自动观测站。沿海和海岛观测站观测到的数据只能反映近海和临岛海域的情况，对离岸较远的大洋却无能为力，而海洋浮标此时就可以担负起重任，它能在任何恶劣的环境下进行长期、连续、全天候地工作，每天定时观测且传输出多种水文水质气象要素。其功能模块主要由供电装置、通信装置、传感器等构成。

温盐深仪，资料图

　　海洋环境监测浮标的工作过程

　　海洋环境监测系统是由卫星、飞机、船舶、浮标、岸基监测站等构成的水陆空一体的全方位立体监测系统，主要包括数据采集系统和信息接收处理传输系统两大部分。

　　海洋环境监测浮标工作过程如下：各传感器收集信息并产生信号，通过仪器自动处理，由通信装置定时发出，地面接收站将收到的信号进行处理，就得到了我们所需的资料，离陆地太远的浮标则会先将信号发往卫星，再由卫星将信号传送回地面接收站。

温盐深仪传感器

　　温盐深仪传感器

　　在海洋环境监测浮标应用中，CTD仪，也就是温盐深仪传感器，是非常重要的传感器监测设备。CTD系统，即盐温深（Conductivity, Temperature, Depth）测量系统，也被称作CTD仪或温盐深仪，用于测量水体的电导率，温度及深度三个基本的水体物理参数。根据此三个参数，还可以计算出其它各种物理参数，如声速等，是海洋及其它水体调查的必要设备。

　　相比深海浮标观测平台，深海温盐深仪传感器的可靠性显得尤为重要。由于深海在短时间内变化很小，如温盐度的变化量级大约为0.001/年，因此，需要研制出分辨率和观测精度更高的温盐深仪传感器，实现长期稳定、可靠运行，这样才能较为精确地捕获深海内部的变化信号。

　　温盐深仪传感器的应用现状

　　ARGO计划，俗称“ARGO全球海洋观测网”。是由美国等国家大气、海洋科学家于1998年推出的一个全球海洋观测试验项目，旨在快速、准确、大范围地收集全球海洋上层的海水温、盐度剖面资料，以提高气候预报的精度，有效防御全球日益严重的气候灾害给人类造成的威胁。

　　对此，目前，美国海鸟公司开发了针对深海Argo浮标的SBE61型温盐深仪传感器，目前正在紧锣密鼓地进行海上比测。据了解，自2012年起，法国投放了20个深海剖面浮标，目前仍有7个在海上正常工作。

　　2019年到2020年，法国计划投放33个深海剖面浮标，另一个3年项目（2019年-2021年）有望每年资助15个深海剖面浮标。这些浮标将主要布放在大西洋海域，用以检测浮标和传感器的性能，测试海水密度、不同漂移深度带来的影响等。此外，意大利将于今年在西地中海海域投放2个深海浮标，未来有望每年布放一个深海浮标；西班牙计划投放2个深海浮标；2019年~2023年，挪威计划投放9个浮标。

　　日本已于2019年启动了新的7年Argo计划（2019年到2025年），该计划涵盖了核心Argo、深海Argo以及生物地球化学Argo观测网的建设。今年，日本将在西北太平洋、印度洋和南大洋投放16个深海Argo剖面浮标，其中有6个将沿着东经165°断面布放，在投放的同时，开展全水深船载温盐深仪（CTD）观测，以获取参考数据，用于检验浮标和传感器的工作性能。

我国深海ARVOR型剖面浮标

　　我国于2017年到2018，年在南大洋和西北太平洋布放了3个Arvor型深海浮标，开展了深海浮标及其温盐深仪传感器工作性能的相关分析。在浮标研制方面，2016年“问海计划”启动，4家科研单位参与研发了0米到4000米深海剖面浮标。2018年3月，第一个国产深海浮标问世，一年后，在西太平洋海域进行了样机的压力测试。