海洋教育——數(shù)字海洋

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1、5、初探數(shù)字海洋認(rèn)識(shí)海洋認(rèn)識(shí)和了解海洋一直是海洋活動(dòng)的基礎(chǔ)，一般認(rèn)為現(xiàn)代海洋學(xué)起始于1872年12月30日，這一天，英國(guó)皇家艦隊(duì)“挑戰(zhàn)者”號(hào)，在環(huán)球航行期間(1872—1876年)建立了第一個(gè)海洋觀測(cè)站。從那時(shí)起，借助不斷發(fā)展進(jìn)步的科學(xué)技術(shù)，各種海洋觀測(cè)手段與方式不斷豐富著人們獲取的海洋知識(shí)。這種認(rèn)識(shí)過(guò)程推動(dòng)了以開(kāi)發(fā)利用海洋資源為特征的海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，增強(qiáng)了以海洋環(huán)境預(yù)報(bào)為特征的海洋災(zāi)害抵抗能力。海洋是一個(gè)變化復(fù)雜的整體，僅僅依靠海洋觀測(cè)站、船舶調(diào)查等傳統(tǒng)觀測(cè)方式僅能提供有限的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。這種觀測(cè)海洋的局限性，造成了對(duì)海洋的認(rèn)識(shí)多是滯后的，

2、缺乏對(duì)海洋變化過(guò)程的了解。以信息高新技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)字海洋，采用立體觀測(cè)海洋的方式，全面綜合而持續(xù)地從海洋采集數(shù)據(jù)。這種觀測(cè)體系，使得科學(xué)家能夠綜合大量的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，通過(guò)實(shí)際觀測(cè)掌握海洋自然演變過(guò)程，使海洋認(rèn)識(shí)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。什么是數(shù)字海洋數(shù)字海洋在世界上還沒(méi)有一個(gè)明確的概念，發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、日本等從信息技術(shù)應(yīng)用的角度出發(fā)，提出了海洋綜合觀測(cè)系統(tǒng)的概念，即數(shù)字海洋就是立體化、網(wǎng)絡(luò)化、持續(xù)性的全面觀測(cè)海洋，并海量獲取數(shù)據(jù)。美國(guó)國(guó)家海洋大氣局資助的“SeaGrant”項(xiàng)目對(duì)數(shù)字海洋的描述是：數(shù)字海洋計(jì)劃通過(guò)海量的數(shù)字信息與模型，將海洋裝進(jìn)“芯片”

3、，從而能夠?qū)⒑Ｑ蠡瘜W(xué)、海洋生物、海洋物理等要素?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成人類(lèi)利用海洋、保護(hù)海洋的最有效工具。我國(guó)許多專(zhuān)家、學(xué)者、有關(guān)部門(mén)在呼吁數(shù)字海洋建設(shè)的同時(shí)也對(duì)數(shù)字海洋進(jìn)行了各自的描述，比較集中的表達(dá)是：數(shù)字海洋是隨著數(shù)字地球戰(zhàn)略的提出應(yīng)運(yùn)而生的，是一項(xiàng)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是由海量、多分辨率、多時(shí)相、多類(lèi)型空間對(duì)海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)和海洋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及其分析算法和模型構(gòu)建而成的虛擬海洋世界。通過(guò)對(duì)當(dāng)前現(xiàn)實(shí)海洋景觀和過(guò)程的直接表達(dá)，以及對(duì)未來(lái)現(xiàn)實(shí)海洋場(chǎng)景的預(yù)測(cè)、預(yù)現(xiàn)，數(shù)字海洋將促進(jìn)人類(lèi)對(duì)海洋開(kāi)發(fā)利用的方式更趨合理，保障海洋的可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字海洋是空間地理技術(shù)、信息技術(shù)、

4、網(wǎng)格技術(shù)及信息化環(huán)境發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技等綜合實(shí)力的體現(xiàn)。以信息化概念來(lái)解釋時(shí)，數(shù)字海洋涵蓋了三個(gè)層次：數(shù)據(jù)立體實(shí)時(shí)和持續(xù)采集、信息網(wǎng)格集成、知識(shí)綜合應(yīng)用。數(shù)字海洋的由來(lái)“數(shù)字海洋”隨“數(shù)字地球”理念應(yīng)運(yùn)而生，它通過(guò)衛(wèi)星、遙感飛機(jī)、海上探測(cè)船、海底傳感器等進(jìn)行綜合性、實(shí)時(shí)性、持續(xù)性的數(shù)據(jù)采集，把海洋物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)等基礎(chǔ)信息裝進(jìn)一個(gè)“超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)”，使大海轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟?lèi)開(kāi)發(fā)和保護(hù)海洋最有效的虛擬視覺(jué)模型。為在海洋競(jìng)爭(zhēng)中獲取信息優(yōu)勢(shì)，美、英、法、德、俄、日等國(guó)正將科研尖端力量和大筆資金投入“數(shù)字海洋”。例如，美國(guó)和加拿大為

5、此制定的“海王星”計(jì)劃、日本的ARANA計(jì)劃等已初步實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。非洲地區(qū)沿海25國(guó)也聯(lián)合建立了非洲近海資源數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)。多維一體“海洋網(wǎng)格化”“在‘?dāng)?shù)字海洋’模擬屏前，你觸摸大片海洋的某一啊當(dāng)前時(shí)刻的水溫、流速等都能顯示。”東海信息中心總工程師林勇說(shuō)。以往的海洋數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)源于歷次海洋專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查等，這種信息長(zhǎng)期靜態(tài)不變；“數(shù)字海洋”則建立在太空、空中、海面、海底、陸上等多維立體信息采集系統(tǒng)上，是對(duì)大海進(jìn)行的“現(xiàn)場(chǎng)直播”。除現(xiàn)有的衛(wèi)星、飛機(jī)、船舶、特殊浮標(biāo)、海岸雷達(dá)等設(shè)備外，國(guó)產(chǎn)的智能化傳感網(wǎng)絡(luò)將在海底鋪開(kāi)。這一網(wǎng)絡(luò)將由兼具供電和通信功能的海底光纜

6、構(gòu)成，光纜在一定區(qū)域形成一個(gè)“網(wǎng)格”，分區(qū)分片、守土有責(zé)。它們長(zhǎng)出的“觸角”———傳感器，可上浮或沉底，分分秒秒記錄、回傳大海的“一舉一動(dòng)”，還帶有照明和照相功能，可像海洋生物那樣工作數(shù)十年之久，通過(guò)海底機(jī)器人進(jìn)行維護(hù)。海浪等級(jí)微浪<0.1m小浪0.1—0.5m輕浪0.5—1.25m中浪1.25—2.5m大浪2.5—4m巨浪4—6m狂浪6—9m狂濤9—14m怒濤>14m紅橙黃藍(lán)四級(jí)預(yù)警突發(fā)事件預(yù)警級(jí)別按照嚴(yán)重性和緊急程度，分為特別嚴(yán)重（Ⅰ級(jí)）、嚴(yán)重（Ⅱ級(jí)）、較重（Ⅲ級(jí)）和一般（Ⅳ級(jí)）四個(gè)預(yù)警級(jí)別，并依次用紅色、橙色、黃色和藍(lán)色預(yù)警表示。　　預(yù)

7、警信息要及時(shí)通過(guò)廣播電臺(tái)、電視臺(tái)等新聞媒體發(fā)布，必要時(shí)可以利用手機(jī)短信向社會(huì)發(fā)布。預(yù)警解除后，發(fā)布預(yù)警信息的部門(mén)應(yīng)當(dāng)宣布警報(bào)解除，宣布終止預(yù)警期，解除已啟動(dòng)的應(yīng)急預(yù)案或應(yīng)急措施，立即恢復(fù)當(dāng)?shù)卣５纳詈蜕a(chǎn)秩序。世界上最淡的海是什么海？波羅的海是世界上鹽度最低的海域，這是因?yàn)椴_的海的形成時(shí)間還不長(zhǎng)，這里在冰河時(shí)期結(jié)束時(shí)還是一片被冰水淹沒(méi)的汪洋，后來(lái)冰川向北退去，留下的最低洼的谷地就形成了波羅的海，水質(zhì)本來(lái)就較好；其次波羅的海為海區(qū)閉塞，與外海的通道又淺又窄，鹽度高的海水不易進(jìn)入；加之波羅的海緯度較高，氣溫低，蒸發(fā)微弱；這里又受西風(fēng)帶的影響，氣

8、候濕潤(rùn)，雨水較多，四周有維斯瓦河、奧得河、涅曼河、西德維納河和涅瓦河等大小250條河流注入，年平均河川徑流量為437立方公里，是波羅的海的淡水集水面積