0引言

發展海洋科學、維護海洋權益、開發海洋資源、建立海洋產業，首先應從認知海洋空間，了解海洋現象，尋求反映機理，探討演變過程，發現海洋秘密，總結海洋規律等逐步做起。海洋環境監測是對海空、海面、海水、海底、海岸、海島周邊發生的物理、化學、生物、地質現象和過程進行的觀察、感知、測量、記錄、分析、監控。海洋環境監測途徑一是天基的遙感衛星、測量衛星等;二是空中飛機、無人偵察機、飛艇搭載的光電探測雷達及空基遙感裝置、高分辯率成像裝置、氣體氣旋分析裝置等;三是岸基或島基的高頻天波雷達、高頻地波雷達、微波超視距雷達、激光雷達、光學探測與成像裝置、無線電信號偵測及綜合技術觀測裝置、臨海陸地的氣壓、氣流、風力、蒸發通量測量系統等;四是搭載于航行艦船及專用測量試驗船、海洋工程平臺、浮標、潛標、蛙人、潛水器的各種物理生化傳感器、光電探測器、水聲探測器、水質采樣與分析裝置、魚群及相應生物鏈探測裝置等;五是布放在海底的海床基、坐底式測量裝置、海底光電纜、高中低壓接駁器、聲組合水聽器、光纖傳感器以及海底探測傳輸設備與海洋浮標、潛標、AUV、UUV、海洋艦船構成的海洋觀測網。這5種監測途徑的實現和信息獲取，都需要數據通信網做保障，其包括衛星通信、短波和超短波通信、海底光纜和電纜通信、水聲通信、中繼組網通信等。海洋環境監測從功能上又分為海洋動力環境監測、海洋生態環境監測、海洋地質環境監測和海戰場環境監測四大類，它們的監測方向各有重點，監測數據有很大的專業差距，但服務面向相關度是很緊密的，諸多海洋環境監測數據是多領域共享的。下面側重海洋動力環境監測和海戰場環境監測，論證海洋監測在海洋發展和維權活動中的支撐先導作用。

1海洋環境對海上維權平臺和裝備的影響

海軍艦艇和各種海洋維權執法船在海洋航行，艦船裝備在海洋應用，艦船載武器和水中兵器在海洋作戰，信號在大氣和海水中傳輸，都面臨著海洋的風場、浪場、流場、聲場、磁場、壓力場、溫度、鹽度、深度、密度、腐蝕度和海面大氣水氣等環境參數的影響。海軍及海警海監的典型裝備包括:水面艦船、高速快艇、常規潛艇、核潛艇;海航飛機、艦船載直升機、無人機、空中飛艇;艦炮、艦載導彈、魚雷、水雷;艦船載雷達、聲吶、通信、導航、光電及電子戰設備等。海洋裝備是構成海上維權戰斗力的物質基礎，對保衛國家安全、維護海洋權益、治理海洋環境、開發海洋資源具有十分重要的作用。海洋維權裝備的使用環境復雜多變，從熱帶到寒帶、從水上到水下，從春季到冬季，海洋環境中的各種因素對裝備性能的發揮都有重要影響。例如海風、海浪、海流、海冰、海霧對艦船航行安全有重大影響;云、雨、雷電對飛機飛行安全影響很大;海水的溫度、密度、鹽度、躍層對潛艇活動有重大影響;磁場變化影響艦船、飛機、潛艇的導航;電磁效應、蒸發波導和大氣波導效應、電離層變化對雷達探測、無線電通信的傳播特性和傳輸品質有影響;海雜波、雨、霧影響雷達探測和導彈精確制導;大氣透明度和雨霧對光電設備的使用和性能有很大影響;海洋的溫、鹽、深、密、流對聲吶探測、水聲通信、魚雷聲制導有很大影響;低空風影響炮彈和導彈的彈道;潛器座底與海底地質相關，等。

1.1海洋環境對艦船水面航行的影響

對艦船水面航行影響較大的環境參數有風、浪、霧、海流和海冰。大風對艦船海上航行安全構成重大威脅，暴風對海油工程和停靠港口的船舶還有巨大破壞力;海浪是海上航行的克星，發生過多次巨浪將船體攔腰截斷的慘劇;“睡浪”的最大波高可超過30m，船舶遇到后很難逃過這種滅頂之災。海霧使海上能見度大大降低，使艦船容易發生嚴重相撞事故;海冰運動時的推力和撞擊力巨大，能對艦船海上航行造成重大危害，“泰坦尼克”號郵輪撞擊冰山，我國渤海“海二井”石油平臺被流冰摧毀等是很著名的例證。

1.2海洋環境對潛艇水下航行的影響

海水的密度躍層、環流對潛艇活動有重大影響，當潛艇遇到海水密度躍層形成的“海底斷崖”時，會突然下沉，危及潛艇安全。當潛艇遇到海洋環流和內波時，會產生嚴重的振動和顛簸，變得難以操縱和控制，甚至難于走出困境。

1.3海洋環境對雷達探測與無線傳輸的影響

艦載雷達肩負著對空探測和對海探測的功能，海雜波、云雨雜波對雷達探測會產生較大干擾，形成假目標和虛警，直接影響雷達探測和導彈精確制導。對于被動超視距雷達，海洋環境中的氣象參數(如溫度、氣壓、氣溫、蒸發通量等)會影響大氣波導形成，從而影響雷達探測性能。無線傳輸與電磁波在海空介質中的傳播特性和品質相關，空中電離層的變化會對海上通信產生干擾和多徑效應，影響通信質量。

1.4海洋環境對導航的影響

海水表面和水下磁場的變化對艦艇、飛機、潛艇的導航有重大影響。通常海洋磁場是比較穩定和均衡的，但是在某些特殊情況下，如海底礦山和地質原因，會使區域磁場異常，使電羅經指示的方向發生偏差，影響導航精度。

1.5海洋環境對水聲探測與傳輸的影響

海水對于聲波的傳輸是一種時變、空變的隨機不均勻變參信道。聲吶在水下工作，其性能受海洋環境的影響非常大。聲速會受到海水溫度、深度、鹽度的影響。聲信號傳播會受到季節、水域、內波、潮汐、海流、海面波浪、氣流等氣象因素和海底沉積層及其組成結構的影響;如我國中沙和南沙島之間水深4km以上的海域存在穩定的深水通道，在傳播實驗中可清晰地收到600km以外的爆炸信號，而在南沙復雜海底地形區，同樣爆炸聲源的接收距離僅為1～2km;季節對聲傳播的距離影響很大，如有的聲吶設備在冬季作用距離可達數十千米，而在夏季卻發現不了肉眼都已經看到的目標。海洋中的生物群、水團、暗礁、海底山丘、泥沙等對聲吶設備準確識別探測目標實非易事，最典型的困難當屬對被泥沙掩埋的水雷的探測和識別。海洋環境噪聲對聲吶探測信號的提取也有著十分重要的影響，它是水聲信道中的一種干擾背景場。海洋環境噪聲包括:由風浪造成的湍流噪聲、雨噪聲、氣泡噪聲;生物噪聲、地震噪聲、冰噪聲、熱噪聲等。這些海洋環境條件對聲吶的探測距離和目標識別、對用聲吶導航的潛艇航行安全性、用聲制導魚雷攻擊的準確性、水聲通信的作用距離等都產生重大影響。