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“距離點(diǎn)位100米，可以準(zhǔn)備投放?！贝瑫r(shí)1月13日9時(shí)50分，斯科舍海域，對講機(jī)中傳來“雪龍2”號(hào)三副趙晶的聲音。此刻，他正在駕駛臺(tái)緊盯著屏幕，將海底地震儀的投放坐標(biāo)誤差控制在100米以內(nèi)。

“咚”的一聲，隨著工作人員操作脫鉤器，釋放海底地震儀平穩(wěn)入水，中國第42次南極考察“雪龍2”號(hào)大洋考察作業(yè)正式拉開帷幕。

“此次共布放15臺(tái)海底地震儀，開展長周期被動(dòng)源海底地震觀測，以獲取這一區(qū)域和鄰近區(qū)域的天然地震信號(hào)?！薄把?”號(hào)大洋隊(duì)隊(duì)員、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所博士任安楠告訴記者，通過分析海底地震信息，能夠揭示該區(qū)域復(fù)雜的地殼深部結(jié)構(gòu)。

地球每時(shí)每刻都在震動(dòng)，地震信號(hào)中包含了很多信息。從震源出發(fā)，地震波可能會(huì)穿過各種類型的介質(zhì)到達(dá)觀測點(diǎn)，這些介質(zhì)包括巖石、巖漿、沉積物等。地震波速特征是介質(zhì)的重要特征之一，地震波在軟的、熔融的介質(zhì)中傳播速度慢，在堅(jiān)硬、致密的介質(zhì)中傳播速度快?？茖W(xué)家通過分析地震信號(hào)獲取波速信息，就能刻畫出地球內(nèi)部的“三維地圖”。

“比如，如果地下某處存在巖漿，那么在圖中就能觀察到此處地震波速相對較低。”任安楠解釋，“通過這種波速差異，再結(jié)合多學(xué)科信息，我們就可以推測地殼的結(jié)構(gòu)，研究板塊運(yùn)動(dòng)機(jī)制和形成原因，幫助我們更深度地了解地球?！?/p>

這次選擇的投放區(qū)域是沙克爾頓斷裂帶和南設(shè)得蘭海槽的交匯處，這里正好處在地球板塊的連接點(diǎn)，板塊運(yùn)動(dòng)復(fù)雜、地震頻繁，是開展海底地震研究的理想?yún)^(qū)域。不過，這里位于“魔鬼西風(fēng)帶”范圍內(nèi)，風(fēng)浪大，找到合適的投放窗口并不容易，每一次投放都需要駕駛臺(tái)、甲板、實(shí)驗(yàn)室的高度協(xié)同。

那么，為什么選擇投放海底地震儀這種觀測方式？設(shè)備沉入海底后科研人員又將怎么接收到數(shù)據(jù)？

任安楠解釋，地震波中的某些成分在海水中無法傳播，因此地震儀只能布設(shè)在海底，海底地震儀就是專門應(yīng)用于海底環(huán)境的設(shè)備，能夠抵抗深海極高的海水壓力，并實(shí)現(xiàn)長時(shí)間的觀測?！拔覀冞@次屬于被動(dòng)源地震觀測?！比伟查f，此次作業(yè)目標(biāo)是在海底布設(shè)海底地震儀，使其長期“監(jiān)聽”天然地震和各種地震噪聲，因此只需要投放設(shè)備，數(shù)據(jù)將被記錄在儀器內(nèi)部存儲(chǔ)卡中，待后續(xù)南極考察航次中回收。

每投放一臺(tái)設(shè)備，大洋隊(duì)隊(duì)員都要記錄下投放點(diǎn)位的經(jīng)緯度。回收時(shí)，船再返回投放點(diǎn)位，通過釋放聲學(xué)信號(hào)與海底地震儀重新建立聯(lián)系。

海底地震儀的頂部裝有換能器，用于長距離溝通，可以把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲學(xué)信號(hào)。當(dāng)船到達(dá)指定位置時(shí)，科研人員將探頭放入海水中發(fā)射聲學(xué)信號(hào)，通過換能器與海底地震儀實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)十幾公里的長距離溝通。當(dāng)海底地震儀接收到信號(hào)后，會(huì)回傳應(yīng)答信號(hào)，同時(shí)利用電化學(xué)反應(yīng)主動(dòng)熔斷保險(xiǎn)絲，最終釋放配重。失去配重的儀器就可以在浮力的作用下漂浮到海面上，主動(dòng)搜索衛(wèi)星對自身定位，然后向四周廣播位置信息。此時(shí)，科研人員在船上就可以收到它的具體位置?！拔覀兊钠骄厥章誓苓_(dá)到90%?！比伟查f。

船時(shí)1月14日8時(shí)30分，經(jīng)歷了近一天一夜的連續(xù)作業(yè)，第15臺(tái)海底地震儀終于完成布放，本航次“雪龍2”號(hào)首個(gè)大洋考察作業(yè)順利結(jié)束。

根據(jù)計(jì)劃，“雪龍2”號(hào)將在未來兩個(gè)月內(nèi)在南極半島鄰近海域及宇航員海域開展綜合調(diào)查，對水體、沉積、大氣海冰、污染物等基礎(chǔ)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并圍繞海洋生態(tài)系統(tǒng)開展調(diào)查工作。（記者 畢文婷）