探秘南海“家底” 丰富资源让一些国家垂涎不已(2)
可燃冰——
在南海是存在的
2003年美国前总统助理、银行家梅齐明确说,世界石油开采高峰已经临近,我们有充分理由要尽快探寻后石油时代的能源。他首次提出的后石油时代说法,影响着很多国际组织进行评估,果断发展新能源,减少对石油进口的依赖。
现在的新能源主要是太阳能、潮汐能、风能,但未进入大众的使用阶段,尚需一个过渡时间。目前全世界的公认是,传统的天然气是最清洁的化石燃料,而且现在全球的天然气产量在不断增加。国际能源机构的最新数据认为,从现在到2035年,全球天然气产量的增长约40%将来自非传统天然气,比如页岩气或煤层气。
对此,中国地质调查局研究员、中国地质大学博士生导师张洪涛认为,页岩气、煤层气有一定的局限,现在世界上公认最大众的、最有可能解决能源问题的,不管是几十年还是上百年的气,甚至于超过几百年的气,可能就是可燃冰。
可燃冰的学名叫天然气水合物,样子就像冰一样。但这个冰不是水组成的,而是由水和甲烷共同组成的。可燃冰在高压情况下可以在10摄氏度左右以固体状存在,能够燃烧,是一种凝固汽油。
张洪涛说,全球仅在116处发现了可燃冰,大多数在海洋里,中国的南海就有发现。而经过调查,在南海找到可燃冰大有希望。人类第一次是从墨西哥湾海域找到可燃冰的,美国于1999年开始把可燃冰开采列入国家计划。
张洪涛曾与德国首席科学家休斯在南海合作寻找可燃冰。当时,他们碰到了很硬的碳酸岩壳,发现有几块淤泥在不断冒泡,经当场测试发现是甲烷,但由于一些原因,当时一块原始的可燃冰样品都没有取到。后来与英国科学家合作,在水深1000多米,开钻打到183米~225米这一段时,最终找到了大量的可燃冰实物样品,而且质和量都非常优越。“南海是存在可燃冰的”——张洪涛说,但可燃冰在南海蕴藏有多少、其赋存状态如何,目前尚不知道。特别是可燃冰开采以后可能引起的环境变化,更需要进一步地进行研究。
从2011年开始,中国启动了可燃冰成矿规律的新一轮“973”和“863”研究。“973”是理论研究,“863”是技术方法研究。今年我们的海洋6号将要出海,再次对南海海域进行精确测量。张洪涛说,如果顺利的话,明年可再次开钻以获取新的可燃冰实物样品,在这个基础上求得储量。
开采技术——
与国际差距在缩短
“无论是油气资源还是可燃冰,勘探到固然值得欣喜,但更重要的是,最终还要用技术把它们开采出来。”中国海洋大学教授、流体力学博士田纪伟如是说,
对此,田纪伟首先用最通俗的方式,介绍了有关海洋科学和海洋监测的知识。
他说,海洋科学分四大类,包括物理海洋、海洋化学、海洋生物、海洋地理。海洋科学是地球科学的一大组成部分,地球科学是以试验为主导的,所以海洋科学研究的方法是试验。我们要出海,要观测,要拿数据,比如调查天然气水合物,就需要现场采样做试验,看里面的成分是多是少,用火柴能不能点着,以此来获取数据。
海洋科学是以试验为主导的一门科学,海洋科学的重大发现来自于观测。田纪伟用两个例子进行说明:150年前,有人到北冰洋探险,发现风往北吹,冰却不往北走,而是向北偏东方向走。后来发现,整个环流吹北风是向东北走,这是一大发现;第二大发现是在100年前,从非洲用船把劳动力运到美洲,夏天很热,贩黑奴的人偶尔把啤酒用绳子绑着放进二三百米深的海水中,结果过了一段时间后就变成了冰镇啤酒。后来发现,海洋底下的水非常冷,底部可以达到零下1~2度。因为海水含有盐分,会导致冰点降低,每升里面有35克盐度的时候,结冰点是不一样的。
田纪伟介绍说,海洋监测分三大类:第一类是传感断面观测;第二类是自主滑翔观测(就是浮标,可以运行的叫自主滑翔观测);第三类是长期定点观测。
国际上海洋监测的发展状况如何?
田纪伟说,国际上海洋研究发展史有100多年,从当时最简单的如何测海洋温度——想知道海底5000米的温度是多少,就把一个瓶子放到海下5000米深的地方时,把瓶盖打开,里面的水就是5000米深的水,拿上来后马上用温度计去测,就是5000米深海水的温度。而现在有传感器了,可以走到哪儿测到哪儿。从第一代原始的采水测量,到后来的机械原理测量,再发展到现在的传感器测量,或者用声学去测量,现在的海洋监测平台非常先进,包括通信、水下通信、水下激光通信等,包括深海的长期可靠性、稳定性的连续作业,也取得了相当大的突破。
从1997年开始,国家“863”启动了海洋技术计划,通过三个五年计划,在海洋监测技术方面和国际上的差距越来越小,在最基本的监测手段上,像海洋的流场测量、温度测量,包括一些平台技术,比如传感仪器、长期的浮标等,大部分都实现了国产化。现在,国家海洋局监测整个海洋站大部分采用国产仪器。
但田纪伟也指出,由于起步比较晚,加之海洋监测技术涉及材料、工艺、通信等方面,技术含量非常高,所以,我们通过15年的努力,虽然差距和国际水平在逐渐缩小,但是在传感器、平台技术方面还存在一定的差距。所以,我们希望尽快在国家重大项目支持下赶上,能够百分之百地用我们自己的仪器来开展海洋技术研究,缩短与国际水平的差距。
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南海的地理位置
南海因位于中国南边而得名。南海北边至北纬22度,南到将近赤道,处于0度左右,南北跨越大约20度。南海东边包括台湾岛,至东经120度,西部大概到北部湾,整个南海大概是东西南北各涉20度,如果把加里曼丹岛、海南岛、巴拉望岛去掉以后是350万平方公里,这是南海大致的面积。南海水深最大深度是马尼拉海沟,为5500米。水体交换北边与太平洋相连接,在东经120度,北边是通过台湾海峡和东海相连,南边有马六甲海峡等一些水道和印度洋衔接。南海的水体交换包括和太平洋、印度洋,包括东海这样的水体。
南海的水温流动
南海的表层温度在20~30度之间变化,冬季低一些,夏季暖一些。底层水从太平洋进来,一年四季是零上20度,因为底层水在地下五六千米,温度不怎么变化。冬季南海流动是逆时针,夏季是顺时针,这是南海整个流动的大体途径。我们称之为冬季逆时针季节式环流,夏季顺时针反季节式环流。南海的底层水因为来自太平洋,因而一年四季呈流动逆时针环流。(记者 黄哲雯)