观测台

位于华盛顿汉福德的激光干涉引力波观测台内景　　法媒称，令科学家们第一次得以窥见引力波“真容”的机器，是有史以来最先进的、用于探测宇宙中最轻微振动的探测仪。　　据法新社2月11日报道，置于美国地下的这两台探测仪，名为激光干涉仪引力波观测台(LIGO)。其中一台位于华盛顿的汉福德，另一台位于约3000公里外的路易斯安那州的利文斯顿。　　报道称，观测台的建设工作始于1999年，并在2001年到2007年间开展了观测工作。之后，这两个观测台经历了一次重大升级，令其功能增强了10倍。　　2015年9月，升级后的高级LIGO探测仪首次开始全面运转。当月14日，路易斯安那州的探测仪首先捕捉到了一个来自13亿年前南部天空的引力波信号。　　报道称，这种波是一种对于太空中的波动的测量方式，即拉伸时空结构的大规模质量体的运动所产生的影响——这是一种将时间和空间视为一个单一的、交织的连续统一体的方式。　　7.1毫秒后，华盛顿的探测仪也捕捉到了相同的信号，这使得科学家们能够证实这一发现真实不虚。　　报道称，这些超精密工具通过利用单个长约4千米的大型激光干涉仪工作。这些干涉仪都被埋在地下，令其能够得出最精确的测量结果。　　这种L型仪器根据激光物理学和空间物理学原理追踪引力波。它们不像望远镜那样依赖天空中的光线。它们感知太空中的振动，这种优势令它们可以揭示黑洞的特性。　　麻省理工学院的高级LIGO项目负责人戴维休梅克说：“当一个引力波通过太空传播的时候，它便会拉伸时空。”　　报道称，简言之，引力波探测仪“就是一台将太空中的波动转变为电子信号的大型仪器”。

7月28日，台风“梅花”在西北太平洋洋面上生成，随后强度迅速增强，成为今年第三个超强台风。“梅花”来势汹汹，被网友称为“梅超风”。“梅花”究竟会有多大威力，会给海洋环境造成哪些影响，我们又该如何应对等等，这一系列问题的回答就需要对海洋水文气象要素的精准预报，但预报的前提少不了对台风的前期实地观测，这就是海洋浮标等观测手段大显身手的时刻。追风观测，历来是掌握第一手资料的最佳时机，也是海洋水文气象预报分析及防灾减灾决策的重要前提。　 　　8月2日，在“梅花”迫近前夕，国家海洋局东海分局下达由中国海洋大学自主研制的3m多参数波浪浮标系统赴东海海域实施现场观测并验收的任务。该课题负责人工程学院自动化及测控系海洋仪器装备研发中心唐原广教授立即组织课题组成员奔赴上海，经过岸基系统联调，于8月5日在“梅花”逼近前成功地布放在东海指定海域。该浮标系统的标体直径为3m，很好地解决了波浪浮标的安全性，除了可测量波浪外，还可测量风场、气压、水温、气温等参数，预留有海流、水质等参数接口，拓展了浮标的测量参数，并采用太阳能供电方式，延长了浮标在海上的作业时间，大大提高了浮标的综合性能。　　经过“梅花”过境东海的狂风暴雨及恶劣海况的考验洗礼，浮标系统工作正常，并观测到台风过境的全过程，接收到揭示台风奥秘的现场数据，获取了较为完整的台风过境资料。在8月9日由国家海洋局东海分局主持的“3m多参数波浪浮标系统”验收会上，与会专家一致认为“该项目的实施，为我国海洋台站波浪观测增添了新的观测手段。”　　3m多参数波浪浮标系统成功观测台风“梅花”并通过验收，是中国海洋大学学、产、研合作方式的又一成功范例。从应国家及社会之需投标立项，到与国家海洋局东海分局等密切合作，共同研制开发应用，充分展示了中国海洋大学在海洋监测技术领域的实力，提升了中国海洋大学在海洋浮标观测系统的研发服务能力，同时也形成了一支能够承担大型海洋监测设备的研发队伍和技术保障队伍，为今后在国家海洋监测领域承担更大的研发任务扩大了影响，拓展了空间，打下了基础。

p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/c4daea1a-4bfe-48df-b7dd-8713187b4c4f.jpg" title="2.jpg"/ /pp 近日，科技日报实习记者随全国人大常委会防震减灾法执法检查小组赴江西考察，参观了2016年建成的地震行业首个氡平台。该平台由氡观测仪校准实验室和氡观测仪检测（比测）实验室两部分组成，分别设在江西省地震应急指挥中心和九江地震台。校准实验室以东华理工大学自主研制的氡室为检定装置，配备国际认可的PQ2000PRO作为传递溯源仪器，向上溯源至中国计量院的国家一级氡计量基准，向下传递到各观测点。检测实验室有氡平台团队自主设计的水气综合处理系统、豁免级测氡仪校准器、高低温湿热箱和步入式恒温恒湿箱等一整套检测系统。/pp 记者了解到，校准实验室和比测基地在2017年专家验收过程中得到肯定。但这个系统的设计方案最初遭遇的几乎都是质疑：“建立一个这样的检测平台，在地震局系统尤其是地下流体学科还是首次，技术难度及工程难度非常大。”/ppbr//pp数百台测氡仪监测数据参差不齐/pp 氡气是一种惰性气体。研究发现，地震前岩石中氡值会有明显变化，就此可对地壳活动作出研判。“假设地震前地下裂隙发生错动挤压，地下水随之冒上来，我们取出地下水，再使水中的氡气脱离并对氡值进行测量，最终可预测地震。”九江地震台负责人肖健接受记者采访时介绍了氡观测仪的原理。/pp 氡观测是国际上普遍认可的地震监测手段之一，也是我国地震观测台网中最重要的测项之一。目前，我国地震前兆氡观测网有300多个氡测点，测氡仪数百台。地震行业氡观测仪主要采用固体氡源进行校准，其观测数据在监测区域地球物理场变化中发挥着重要作用。但固体氡源属国家严格监管的放射类源，存在运输不便、操作严格等问题，造成氡观测仪无法实现全国统一校准，严重影响观测资料质量。“地震行业监测仪器一直面临设备老化、稳定性和可靠性较差的问题，观测的数据都不准确，谈何地震预测呢？”肖健称，“由于监测仪器标准不统一，A地区测出的氡气含量100Bq/L可能跟B地区测出的50Bq/L是一回事。测出的数据应该形成一张氡观测网，能在标准一致的前提下相互比对，不然观测就没有意义。”/pp 仪器稳定可靠是获取准确数据的第一步，进而为地壳活动的研判提供依据。我国环保部门、国土资源部门、核工业等建有满足本行业需求的氡观测技术检测平台及相关标准氡室，主要服务于大气、环境、地表水或铀矿探测等非连续氡观测设备的检测与校准。而地震行业氡仪器主要是对深层地下水（或温泉）、断裂带气体等氡浓度连续观测，具有浓度高、量值变化范围宽、样品湿度大等特点，行业外氡室难以满足地震氡观测台网高精度氡仪器的校准需要。因此地震行业需要开展各类测氡仪器的中试、入网性能检测、脱气装置效能检验等工作，统一观测仪器的标准。/ppbr//pp职能好比汽车质检中心/pp 肖健告诉记者，检测平台负责给仪器质量把关。“我们的职能好比汽车质量检测中心，目的在于检测氡观测仪有没有毛病。”如果被测试的仪器与标准仪器数据统一，就能发往全国。同时，检测平台也对与标准仪器存在相对差的观测仪进行校准。经过校准和比测，仪器所测出的数据就变得稳定、可靠。此外，仪器有生老病死，老化仪器维修后也要进行检测和校准。/pp 据悉，九江地震监测氡观测仪器检测平台的地下自流水系统能满足监测、检测、生活三种用水需求，且互不干扰。其中，监测用水直接通过井管底部接出，供地下流体监测设备使用，数据实时传到中国地震台网中心；检测用水从井管上部导水口流入恒流装置，在稳流区经过三次缓流后液面基本稳定，最后进入供水区，通过三路水管接到检测单元，用于检测和实验。恒流装置稳流后多余的水流入储水箱，供台站生活使用。/pp 九江地震台工程师黄仁桂称：“作为完整的观测系统，地震氡观测由观测仪器、恒流、脱气、集气装置等构成，每个环节都会对观测数据产生影响。”/pp “检测平台目前检测的内容包括检测准确度、设备可靠性、环境适应性。”黄仁桂介绍道，人通过验血检查身体的异常，氡观测仪器则通过观察水氡来监测地壳异常。工程师李雨泽称，他们设定了三个氡的浓度值，待水流稳定后进行氡测量。通过在三种浓度间切换来测量氡检测仪器的响应时间，响应速度太慢就要维修或被淘汰。/ppbr//p