海底科学观测的国际进展

本书在已出版的《海底观测-科学与技术的结合》（同济大学出版社）一书的基础上，结合靠前外海底观测的技术进展，阐述当今靠前海底科学观测的关键技术、科学价值和应用实例；希望为我国开展大规模的海底科学长期观测提供启示和经验。全书分技术篇和科学篇。

引言
第一部分国际进展与科学应用
第1章美国OOI海洋观测网
1.1OOI概况
1.2前进中的风浪
1.3组网设计与工作进展
1.3.1区域网
1.3.2近岸网
1.3.3全球网
1.4观测科学主题
1.4.1海洋一大气交换
1.4.2气候变化及其生态环境效应
1.4.3湍流混合和生物物理相互作用
1.4.4近岸海洋动力过程与生态系统
1.4.5全球与板块尺度地球动力学
1.4.6流体与岩石相互作用和海底下生物圈
1.5科学观测实例
1.5.1Axial海底火山喷发
1.5.2墨西哥湾流暖涡流入侵陆架坡折
1.6教育与科普
1.7如何使用OOI
1.7.1申请使用OOI数据
1.7.2把新仪器连接到OOI
1.7.3修改OOI现有仪器的采样频率
第2章加拿大海底观测网
2.1发展历程
2.2海底观测节点
2.2.1NEPTUNECanada观测网观测节点
2.2.2VENUS观测节点
2.3观测科学主题
2.3.1东北太平洋人类活动导致的海洋变化
2.3.2东北太平洋以及萨利什海(SalishSea)环境中的生命
2.3.3海底-海水-大气之间的相互作用
2.3.4海底过程及沉积搬运
2.4科学观测实例
2.4.1海啸、地震与板块应变
2.4.2海底热液系统观测
2.4.3天然气水合物观测
2.4.4生态动力学观测
2.4.5鱼及哺乳动物的观测
2.4.6沉积物及其动力学
2.4.7北极观测
2.4.8杀人犯庭审取证海底实验观测
第3章欧洲海底观测网
3.1欧洲的区域海底观测网
3.1.1北冰洋斯瓦尔巴德群岛观测网
3.1.2挪威大陆边缘观测网
3.1.3豪猪湾深海平原观测网
3.1.4亚速尔群岛观测网
3.1.5伊比利亚大陆边缘观测网
3.1.6马尔马拉海观测网
3.1.7利古里亚海观测网
3.1.8西艾欧尼亚海观测网
3.1.9希腊弧观测网
3.1.10黑海观测网
3.1.1l力口那利群岛观测网
3.1.12巴利阿里海观测网
3.1.13戈尔维湾观测网
3.1.14Koljoe峡湾观测网
3.1.15Molene岛观测网
3.2欧洲海底观测新项目
3.2.1EMSODEV项目
3.2.2ENVRIplus项目
3.2.3FIXO3项目
第4章日本海底观测网
4.1DONET和DONET2海底观测网
4.2S-net海底观测网
第5章北阿拉伯海海洋观测网
5.1建设的目的和意义
5.2观测方式、观测技术及设备
5.2.1观测系统组成
5.2.2系统的设计、安装和维护
5.3主要观测成果
5.3.1海洋对强热带风暴响应的研究
5.3.2阿曼海水团的研究
5.3.3海洋渔业资源研究
5.3.4低氧区成因的探索
5.4观测网的运营维护与管理
第6章美国夏威夷ALOHA海洋观测站
6.1ALOHA海洋观测站的由来：HOT观测训计划
6.2ALOHA海洋观测站
6.3ALOHA缆系观测站
6.3.1ACO建设一波三折
6.3.2ACO基础架构与观测节点
6.4典型观测成果
6.4.1洋底冷水事件
6.4.2声学探测及其应用
6.5经验与教训
第7章海洋油气田海底长期地震监测
7.1海底地震监测方法与技术
7.1.1海底电缆
7.1.2海底地震
7.1.3海底节点
7.1.4海底机器人节点
7.2海底油田开发与CO2地质封存长期地震监测实例
7.2.1挪威北海VaIhall油田油气开发过程海底长期地震监测
7.2.2挪威北海sleipner油田CO2地质存储长期地震监测
第8章韩国海洋观测塔
8.1韩国观测塔概况
8.1.1韩国苏岩礁观测塔
8.1.2韩国黄海日向礁观测塔
8.1.3韩国黄海小青礁观测塔
8.2韩国观测塔应用实例
8.2.1声学观测研究
8.2.2气象学观测
8.2.3海洋化学和物理海洋过程研究
8.2.4海洋生态效应研究
第二部分观测网建设关键技术
第9章海底缆系联网观测技术
9.1观测网的总体结构
9.1.1海岸基站
911.2光电复合海缆
9.1.3海底主基站
9.1.4观测设备平台
9.2观测网的关键技术
9.2.1海底负高压单极直流输配电
9.2.2海底高压高频直流电能变换
9.2.3海底远程电力监控技术
9.2.4海底远距离信息传输技术
9.2.5海底原位科学实验技术
9.3同内外研究进展
9.3.1国外研究进展
9.3.2国内研究进展
9.4总结与展望
第10章活动平台观测技术
10.1自主水下航行器
10.1.1国内外发展现状
10.2.2AUV技术发展趋势
10.2水下滑翔机
10.2.1国内外发展现状
10.2.2滑翔机的关键技术
10.2.3滑翔机的发展趋势
10.3无人遥控潜水器
10.3.1国内外发展现状
10.3.2ROV的系统组成、吊放和运动
10.3.3ROV在海底观测网中的应用
10.4海底爬行车
10.4.4国内外研究现状
1O.4.2海底车的应用
第11章固定平台观测技术
11.1海底观测井
11.1.1海底地下流体的原位取样和观测技术
11.1.2钻孔中的封隔技术和封隔器
11.1.3海底井塞装置
11.1.4轻便有缆海底地下原位观测系统(SCIMPI)
11.2先进锚系观测平台
11.2.1锚系的组成和发展
11.2.2先进锚系的关键技术
11.2.3特种系留技术
11.2.4水下感应耦合供电通信技术
第12章海洋信息基础架构
12.1国外研究进展
12.1.1美国OOI海洋观测计划
12.1.2加拿大海底观测网
12.2若干关键技术
12.2.1数据存储及管理技术
12.2.2数据可视化技术
12.2.3数据分析及挖掘技术
12.2.4信息安全技术
12.3建设内容
12.3.1CI重点建设内容
12.3.2CI建设面临的挑战
第13章水下防生物附着技术
13.1生物附着的类型及形成过程
13.2生物附着的影响因素
13.3防生物附着技术
13.3.1被动方式
13.3.2主动方式
13.4小结
参考文献