<p>加州大學(xué)圣地亞哥分校斯克里普斯海洋學(xué)研究所的研究人員幾十年來(lái)一直在竊聽(tīng)海洋音景，以研究海洋動(dòng)物的生態(tài)學(xué)及其面臨的威脅。 這項(xiàng)工作是通過(guò)稱為高頻聲學(xué)記錄包或 HARP 的儀器實(shí)現(xiàn)的，這些儀器使用水下麥克風(fēng)或水聽(tīng)器來(lái)記錄從鯨魚(yú)歌曲和海豚點(diǎn)擊到過(guò)往船只和軍用聲納的一切。</p> <p>&nbsp;</p> <p>10 多年來(lái)，一臺(tái)這樣的 HARP 樂(lè)器一直在圣巴巴拉海峽連續(xù)記錄聲音，這是一條交通繁忙的南加州海運(yùn)航線，與海峽群島國(guó)家海洋保護(hù)區(qū)相交，是瀕臨滅絕的東北太平洋藍(lán)鯨的重要覓食區(qū) 和其他海洋生物。 該儀器位于 580 米（1,903 英尺）深處的海底，隨機(jī)測(cè)量了馬士基（世界上最大的集裝箱航運(yùn)公司之一）運(yùn)營(yíng)的集裝箱船在重大改造前后的噪音。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這個(gè)長(zhǎng)期數(shù)據(jù)集為斯克里普斯鯨魚(yú)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究人員與馬士基合作領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究提供了信息，該研究得到了國(guó)家資源保護(hù)委員會(huì)的資助。 Scripps 和 Maersk 的團(tuán)隊(duì)合作確定了可以降低輻射噪聲和源級(jí)的船舶設(shè)計(jì)，這對(duì)國(guó)際范圍內(nèi)的航運(yùn)靜音具有重要意義。 他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在 3 月 16 日的《公共科學(xué)圖書(shū)館綜合》雜志上。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;海洋中人為的水下噪音會(huì)對(duì)海洋生物產(chǎn)生負(fù)面影響，這些海洋生物依賴聲音來(lái)實(shí)現(xiàn)日常生活功能，如通信、導(dǎo)航和覓食。&rdquo;該研究的第一作者斯克里普斯博士生 Vanessa ZoBell 說(shuō)。 &ldquo;這篇論文是評(píng)估改造是否對(duì)噪音水平有影響的第一步，這是一項(xiàng)涉及海洋科學(xué)家、工業(yè)界、海軍建筑師和政策專家的跨學(xué)科努力。 我們需要所有人齊心協(xié)力，為現(xiàn)代海洋制定解決方案。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>在馬士基完成一項(xiàng)耗資 10 億美元、為期五年的&ldquo;徹底改造&rdquo;計(jì)劃之后，這項(xiàng)研究合作出現(xiàn)了，該計(jì)劃的重點(diǎn)是提高能源效率和燃料消耗以減少排放。 在此過(guò)程中，馬士基的 12 艘 G 級(jí)集裝箱船從 2015 年到 2018 年進(jìn)行了改裝。對(duì)姊妹船所做的更改包括重新設(shè)計(jì)球鼻艏以減少阻力，降低發(fā)動(dòng)機(jī)輸出以提高船舶在較慢速度下的效率，減少 螺旋槳葉片的數(shù)量和尺寸等。</p> <p>&nbsp;</p> <p>雖然馬士基進(jìn)行的改造工作的主要目標(biāo)是提高燃油效率，但斯克里普斯和馬士基都對(duì)探索降噪作為這項(xiàng)工作的潛在共同效益感興趣。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;水下噪音越來(lái)越被認(rèn)為是一個(gè)重要的環(huán)境因素，并開(kāi)始在國(guó)際海事組織層面得到解決。&rdquo;馬士基北美環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展負(fù)責(zé)人、研究合著者 Lee Kindberg 說(shuō)，他在該研究中發(fā)揮了重要作用 合作。 &ldquo;Scripps 的團(tuán)隊(duì)在這一領(lǐng)域擁有獨(dú)特的專業(yè)知識(shí)；</p> <p>很明顯，我們需要更多信息來(lái)進(jìn)行最有效的設(shè)計(jì)，以減少水下噪音和溫室氣體排放。 最好的解決方案必須解決這兩個(gè)問(wèn)題。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>該研究確定了改造引起的船舶輻射噪聲水平和單極源水平的變化。 輻射噪聲測(cè)量通過(guò)校正船舶與記錄器之間的距離來(lái)計(jì)算記錄設(shè)備（例如水聽(tīng)器）與其正在記錄的聲音（船舶噪聲）之間的距離。 單極聲源電平說(shuō)明了如果您距離聲源一米，您會(huì)聽(tīng)到什么，在商船中，這主要是來(lái)自螺旋槳空化或螺旋槳運(yùn)動(dòng)引起的壓力相關(guān)水腔的聲音。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員重點(diǎn)關(guān)注了 12 艘姊妹船在往返洛杉磯和長(zhǎng)灘港口的途中進(jìn)行的改裝前后的 111 次過(guò)境。 研究地點(diǎn)還記錄了座頭鯨、藍(lán)鯨、長(zhǎng)須鯨和海豚等海洋動(dòng)物。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在 2008 年至 2018 年期間記錄的 177 次過(guò)境中，有 66 次被排除在外，因?yàn)榇嬖诔璧啮L魚(yú)，以及來(lái)自其他船只和水聽(tīng)器電纜的聲音干擾。</p> <p>&nbsp;</p> <p>查看數(shù)據(jù)后，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)低頻段的單極源電平在改造后顯著降低了 5 分貝以上。 作者寫(xiě)道，這種噪音降低可能是由于螺旋槳和船首設(shè)計(jì)的變化。</p> <p>&nbsp;</p> <p>改造后，他們還測(cè)量到船只的輻射噪聲水平略有增加，這可能是由于改裝船只頂部堆放的集裝箱數(shù)量增加所致。 額外的重量可能導(dǎo)致船只位于更深的水中，從而改變了它們的吃水深度。 作者指出，從一個(gè)角度來(lái)看，貨運(yùn)能力的增加將導(dǎo)致出行次數(shù)減少，從而減少海洋噪音，但是，這只有在全球需求保持不變的情況下才會(huì)成立。</p> <p>&nbsp;</p> <p>斯克里普斯鯨魚(yú)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室的首席研究員、該研究的合著者約翰&middot;希爾德布蘭德說(shuō)：&ldquo;船只改造的目標(biāo)之一是增加更多的集裝箱，讓船只能夠運(yùn)輸更多的貨物。&rdquo; &ldquo;這改變了對(duì)噪音產(chǎn)生影響的船舶吃水深度。 這迫使我們考慮與運(yùn)輸?shù)募b箱數(shù)量相關(guān)的噪音，這是一個(gè)新的視角。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>本研究中改造與速度之間的相互作用也值得注意，強(qiáng)調(diào)改造對(duì)單極源水平的影響在較慢的速度下最大。</p> <p>&nbsp;</p> <p>國(guó)際海事組織已將船舶設(shè)計(jì)視為在國(guó)際范圍內(nèi)降低商船水下噪音的潛在方法，并建議研究具體的螺旋槳和船體設(shè)計(jì)修改，以確定最有效的降噪設(shè)計(jì)。 由于本研究重點(diǎn)介紹的改裝船舶同時(shí)發(fā)生了多項(xiàng)設(shè)計(jì)變更，因此作者很難弄清哪些變更對(duì)降低聲級(jí)最有效，因此需要在該領(lǐng)域進(jìn)行進(jìn)一步研究。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我希望這篇論文可以用來(lái)在國(guó)際海事組織、國(guó)際捕鯨委員會(huì)和國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟的委員會(huì)內(nèi)部開(kāi)始討論減少噪音的工作，無(wú)論是專注于減少每次運(yùn)輸?shù)脑胍?，減少 過(guò)境，或減少每個(gè)集裝箱的噪音。&rdquo;ZoBell 說(shuō)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>作者還建議未來(lái)的研究進(jìn)一步測(cè)試本研究中發(fā)現(xiàn)的降噪效果，采用更大的樣本量、不同的船型和不同的設(shè)計(jì)方法，以確定在國(guó)際水平上降低水下噪聲的最有效方法。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;了解船只改造和船舶運(yùn)營(yíng)的細(xì)節(jié)，以及只能來(lái)自馬士基的信息，使這項(xiàng)研究成為可能。&rdquo;希爾德布蘭德說(shuō)。 &ldquo;我們期待著類似的合作，因?yàn)樯虡I(yè)航運(yùn)正在適應(yīng)以減少碳足跡，并有望減少水下噪音。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>該研究的其他共同作者是斯克里普斯海洋學(xué)的 Sean Wiggins 和 Kaitlin Frasier，以及幫助啟動(dòng)研究工作的前斯克里普斯海洋學(xué)博士后研究員 Martin Gassman。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>