第五章 科學技術與海洋工程 海洋浮標
海洋浮標作為現代海洋立體探測係統中的重要成員之一，是一種新型的海洋現場自動遙測工具。它具有在海洋任何海域和任何氣象條件下，長期、自動、連續地收集海洋環境信息的能力，所以人們又稱它為“海上自動觀測站”。目前，美國、加拿大、日本、英國、法國、挪威等國都在製造和使用海洋浮標，並把它布設在本國的鄰近海區，構成海洋浮標觀測網，為海洋環境預報、航海運輸、海洋科學研究及海洋開發提供實時的海洋信息。
海洋浮標最早出現於第二次世界大戰期間，德國曾在大西洋、英吉利海峽和北海等海區首先使用。那時，由於受科學技術水平的限製，浮標設計比較簡單，可靠性差。後來經過20多年的研製和發展，到了70年代，海洋浮標技術已日趨完善，性能和可靠性大大提高，並在實際觀測中得到廣泛應用。現在，世界海洋上使用的浮標有幾十種，按用途分，有海洋水文氣象遙測浮標、海洋汙染監測浮標、地震測量浮標和多用途浮標；按浮標在海上的工作狀態分，又有係留浮標、漂流浮標和水下潛標等。
1.係留浮標
係留浮標亦稱海洋環境資料浮標或海洋遙測浮標。它是由小到幾十千克、直徑約一二米，大到百噸以上、直徑十幾米的海上平台，用錨係留在海上預定的地點，能在惡劣的海洋環境中進行長期、連續的自動觀測，獲得有價值的海洋環境資料。浮標運行費用比使用調查船低廉，其造價也僅為調查船的1/6左右。海上係留浮標是一項綜合性的係統工程，技術較複雜，它由海上測量和岸上接收兩大部分組成。
（1）海上測量部分。海上測量部分由浮標殼體（浮體）、傳感器、數據采集和處理係統、通信係統、電源和係留係統組成。
浮體是浮標上全部儀器裝置的載體。圓盤形浮體的重心低、穩定性好、搖擺幅度小，是較實用的一種浮體形狀，一般多由表麵塗有防腐塗料的鋼板、玻璃鋼等材料製成。傳感器包括氣象傳感器和海洋傳感器兩大類，主要測風速、風向、氣壓、氣溫、溫度、水溫、鹽度、波浪、海流和浮標方位等參數。浮標上的傳感器要求不怕風吹浪打，而且還要有較強的抗海水腐蝕的性能。
浮標的數據采集和處理係統采用低功耗的微處理機，自動處理各種傳感器采集的海洋水文和氣象信息，把它們轉換成可以直接利用的海洋環境情報。通信係統由指令信號接收機、遙測信號發射機和天線組成。這種通信係統能把浮標上采集的各種海洋信息源源不斷地傳遞到岸上接收中心和用戶。目前，浮標上多采用高頻（4～22兆赫茲）、超高頻（400兆赫茲）無線電通信係統，美國和日本的一些海洋浮標已經采用衛星通信，使信息傳輸可靠性達98%以上。
係留係統由纜索和錨組成，一般采用單點係留方式。係留係統既要堅固可靠，又要防腐、防生物附著、防魚咬。現在，浮標上的錨纜多用金屬錨鏈和加鉛芯的強力尼龍繩混合使用。