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无人车和无人飞机不稀奇,现在还有无人船,这个名为Saildrone的无人船是为长时间收集资料而生,借由使用太阳能以及风力可以首席执行官达12个月的航行,不只能精准收集海洋资料,还能即时回传这些资料,使用者可以透过电脑或是手机接收,并且随时更改航行方向前往下一个目标。
Saildrone的高适应性,甚至可以用来追踪海豹捕食行为,美国国家海洋暨大气总署(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)的太平洋海洋环境实验室(Pacific Marine Environmental Laboratory,PMEL)研究员Chris Meinig表示,透过Saildrone可以观察到很多以前无法看到的现象。传统的海洋监测方法,皆无法提供这么灵活的机动性,在海洋锋面或是漩涡区域,追踪海豹追赶猎物。而这架搭载接近百公斤仪器的无人船,不只可以用来研究海洋物理、生物地球化学、二氧化碳现象,甚至研究声学背向散射原理以及水中生物。
使用环保能源的Saildrone,以太阳能电池板维持感测器电力,并主要以风力作为推动无人船前进的动力,因此Saildrone一次出航便能持续数个月,航行1,000公里以上,并且收集的资料皆透过卫星即时传送给营运商,而营运商也可以透过遥控,改变Saildrone的航行目的地,进一步调查任何海域。
无人驾驶的Saildrone可以做到很多传统监测所无法做到的事,像是在2017年7月,PMEL和渔业研究人员就曾派出Saildrone进行一次远行,前往北极调查海豹以及鱼类,同时也收集了该区海洋的资料。夏天是北极短暂的无冰期,但是白令海以及北极海域环境仍然十分险恶,传统北极监测除了高成本外,还受限于航行的范围,但是Saildrone的再生能源可以让它航行得更远,而且不需要冒着人类无法承担的高风险。
在极区时,一只肥胖的斑点海豹爬上了Saildrone休息两天,造成机体运作负担过大,无法正常运作。
PMEL海洋学家Jessica Cross表示,透过Saildrone能够取得更加完整的北极无冰期的状况,过去北极监测船只能给出单一片段的资料。他表示,Saildrone在航行的过程采集到的资料,丰富的超过以往的纪录,他们甚至对Saildrone收集到关于海洋二氧化碳的变异感到惊讶,一度以为是感测器坏掉,后来经过验证才发现资料没错。只是连续采集的高分辨率资料与片段采集的资料,呈现的样貌完全不一样。
在研究太平洋圣婴现象的时候,Saildrone的高分辨率资料再次验证了这种情形。在北极圈之行后,PMEL又再次派出Saildrone,研究海洋与大气交换二氧化碳的情形,这次Saildrone前往距离中美洲海岸约1,500英哩的地区,这边被认为,海洋释放二氧化碳到大气中的作用最为旺盛。
不过,原本该海域其实已经部署了一个约由70个浮标组成的热带大气海洋(Tropical Atmosphere Ocean,TAO)阵列,测量海洋温度的以及二氧化碳的变化,用以监测圣婴现象。但是TAO阵列分散式的部署设计,导致收集到资料整体精准度低,圣婴现象与反圣婴现象的寒冷水域与温暖水域边界十分模糊。
PMEL海洋学家Adrienne Sutton提到,借由Saildrone的灵活性优势,所收集来的高分辨率资料刚好填补了这个空隙。Saildrone在2017年9月从加州启航,至2018年4月为期8个月,期间航行了约一万四千公里,所收集到的资料吓呆研究人员,因为他们从没料到海平面温度的差距可以如此剧烈。
Saildrone虽然在监测海洋属于极尖端的科技,但是目前研究主力仍是研究船,因为庞大的吨位能够乘载更多的监测仪器,另外,海面上的浮标也能稳定提供详细的资料,所以Saildrone的目的也并非取代这些现有的监测技术,而是达到相辅相成的作用。
工程师们也继续设计下一代的Saildrone,由于Saildrone公司发现,在白令海附近的极地气候无法提供Saildrone足够的太阳能,当要进入热带海域经过无风带,失去风力又没有足够电力,让Saildrone难以抵抗洋流,因此他们计划为Saildrone建造更大的帆来提供足够的动力。
Saildrone在白令海时遇到暴风雨。
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