深海 3000 个温度传感器的半立方百米级三维锚系阵列

深海中物质的再分布依赖于水流和湍流交换，而破碎内波是后者的重要来源。由于内波与湍流本质上是三维（3D）的，其动力学演化理想情况下应在海水体积内研究。然而海洋中极少如此，即便沿单条垂线的 1D 观测已属不易。我们展示了一种半立方百米级（480,000 m3）3D-T 锚系阵列的设计、建造与成功布放，该阵列搭载 2925 个高分辨率温度传感器，用于研究西地中海 2500 m 深处弱密度分层水体。该独立阵列以 0.5 Hz 频率采样温度，精度 <0.5 mK，噪声水平 <0.1 mK，预期续航 3 年。各独立传感器每 4 h 通过感应方式同步至单一标准时钟。阵列由 45 条长 125 m 的垂直线构成，与其最近邻水平间距 9.5 m。每条线由浮力元件施加 1.3 kN 张力，该元件在布放一周后化学释放。所有折叠线附着于缆绳网格，该网格在直径 70 m 的钢管环中张紧。阵列在港域水域组装，钢管内充空气以提供浮力。扁平形态阵列在有利海况下被拖至锚泊点。通过开启钢管阀门，阵列下沉，其自由落体由定制阻力伞控制，将平均下沉速度降至 1.3 m s-1，并实现在平坦海底的平稳水平着陆。