坎門驗潮所(現(xiàn)稱國家海洋局坎門海洋環(huán)境監(jiān)測站)一直是我國沿海最重要的海洋科學(xué)站點,承擔(dān)著許多重要任務(wù),如國家開展大范圍的地震預(yù)報,發(fā)展國防空間與大地測量技術(shù),研究地殼運動、地球重力場變化、海平面變化及開展海洋資源調(diào)查、港口設(shè)計等都會應(yīng)用坎門站的資料。如為了確定新的國家高程基準(zhǔn)(85國家高程基準(zhǔn)),總參測繪局第三測繪大隊復(fù)測坎門驗潮站及全國沿海42個基本驗潮站,把坎門零點與青島零點等一起參與論證;1988年國家自然科學(xué)基金會撥??顚查T-廈門兩個驗潮站基準(zhǔn)點進行復(fù)測,發(fā)現(xiàn)自長江口吳淞驗潮站以南200公里至浙江坎門驗潮站為一片地面沉降區(qū),其中坎門站基準(zhǔn)點(252號,即原點)的沉降速率為2.3毫米/年;2001年11月25日-12月2日,國家地震局為進一步監(jiān)測東亞板塊運動以及臺灣海峽的地震活動,專門在我國的臺灣省、香港地區(qū)、浙江坎門進行高精度GPS觀測。中國測繪科學(xué)研究院馮浩鑒研究員的研究報告《海平面上升對我國沿海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的影響及其對策》一文就指出,玉環(huán)沿海海平面正以1.5毫米/年在上升,至2030年浙江省坎門地區(qū)海平面相對上升值為18-27厘米。
“十五”期間實施的國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)框架工程中,國家測繪局利用坎門驗潮站的優(yōu)勢,2003年5月為精化我國大地水準(zhǔn)面等研究,在該站專門布設(shè)了高精度的框架基準(zhǔn)點GPS-A級點,2004年2月-4月,國家測繪局第二大地測量隊GPS觀測隊、精密水準(zhǔn)測量隊攜帶最先進的儀器,來該站進行觀測,觀測過程中也發(fā)現(xiàn)玉環(huán)局部地面由于城市化的發(fā)展,出現(xiàn)大面積地面沉降。中科院院士施雅鳳、蘇紀(jì)蘭、陳俊勇、張宗佑、任美鍔等在許多關(guān)于海平面變遷的研究成果中,大量引用坎門站的數(shù)據(jù)進行綜合分析,提出對策措施。
自1840年鴉片戰(zhàn)爭后,由于清朝政府的無能,導(dǎo)致英、德、俄、法、美等帝國主義列強的軍隊和兵艦首先從沿海的重要港口大舉侵入,使中國淪入半封建、半殖民地的社會中。帝國主義列強為了各自侵略目的,在沿海要塞地段首先設(shè)立驗潮站,確定高程基準(zhǔn)面,一為軍事航海服務(wù);二為所侵占的地域測繪軍事地圖提供依據(jù);三進而為大規(guī)模在我國領(lǐng)土版圖上掠奪資源及欺壓殘殺人民。
列強在中國自北向南建立了“大連高程零點”、“大沽高程零點”等六個驗潮站。帝國主義列強為瓜分中國、掠奪資源,利用各自建立的高程測量基準(zhǔn)面,測繪了我國大半領(lǐng)土和領(lǐng)海的軍用地圖,激起全國各族人民和愛國志士的義憤。
辛亥革命后,為了建立中國人自己的高程測量基準(zhǔn)面。1927年初,國民政府著手建立驗潮機構(gòu),設(shè)立陸地測量總局籌建驗潮所,欲建立自己的測量基準(zhǔn)點。選設(shè)驗潮站,必須具有特殊的自然地理環(huán)境和較為理想的海區(qū)。經(jīng)長期選址,終于在1928年5月,在進行綜合考察、全面分析、反復(fù)比較玉環(huán)周邊海域優(yōu)勢、地理環(huán)境、海岸變遷、漁村的風(fēng)俗習(xí)慣和社會狀況后,國民政府陸地測量總局認為玉環(huán)海域和坎門前臺鯧魚岙符合建站和驗取海平面的基本條件,可作為“海拔零點”的驗取點,并開始籌建。
在我國著名的天文與測地界的專家曹謨主持下,1929年1月,國民政府陸地測量總局決定在有著獨特地理環(huán)境的海崖沖溝和地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定的坎門前臺鯧魚岙建設(shè)驗潮所,求取陸地測繪高程基準(zhǔn)。
1929年,中國歷史上第一座由國人自己設(shè)計建造的驗潮所——坎門驗潮所基本建成。
在民國政府定都南京后的1929年10月,時任國民政府參謀本部陸地測量總局局長的黃慕松主持召開全國測量會議,制定《全國陸地測量十年計劃》,計劃中進一步提出建立統(tǒng)一國家測量基準(zhǔn)點的重要性和緊迫性,明確加快浙江坎門驗潮所的建設(shè)步伐。以盡早建成驗取平均海平面,設(shè)定坎門零點,統(tǒng)一全國海拔高度起算點。
1929年10月,國民政府耗資1900多銀元,在坎門驗潮所基本建成驗潮井,并派專人安裝一臺英制自動驗潮儀,于1930年5月坎門驗潮所正式開始驗取潮汐資料。但僅運行16個月,原用洋松板構(gòu)成的驗潮井,因受海水侵襲而朽蠹;只好中止驗潮,進行修理。
1932年3月修復(fù)好后的驗潮井外貼墻豎一水尺(高度8米),裝有記錄時鐘的自動驗潮儀,該儀器安裝在方形驗潮房內(nèi)一定高度位置的臺面上,用鋼絲下垂,連接井內(nèi)水面浮子,似滾筒隨潮汐漲落升降自由滑動,晝夜旋轉(zhuǎn)一周,自畫自記潮位曲線點144次(10分鐘自記一次)。每天定時更換記錄紙,由此資料可推算出,時、日、月、年的高低潮位和平均高潮位。經(jīng)過分析,把1930-1934年共48個月潮汐觀測資料算得的坎門平均海平面(位于水尺零點以上3.880米處)為“零”,作為高程起算面。通過精密水準(zhǔn)測量,把“零點”起算數(shù)據(jù)引測刻在基巖上的驗潮基準(zhǔn)點上,其高程為6.959米。
1934年10月,通過對1930-1934年間的潮位觀測數(shù)據(jù),綜合統(tǒng)計分析得出了著名的坎門平均海平面,也被稱為“坎門高程”基準(zhǔn)面,確定了“坎門零點”,并將零點起算數(shù)據(jù)引測到基巖上,定為252號驗潮基準(zhǔn)點(即國家一等水準(zhǔn)點)。
1936年1月開始,參謀本部陸地測量總局正式啟用“坎門零點”,并引測到浙江、江蘇、江西、福建、河南、陜西、四川、貴州、廣西、北京等全國17個省市,應(yīng)用于軍事測圖。
1939年6月,日本侵略者侵犯坎門,坎門驗潮所被荒廢。
1948年8月,國民政府國防部曾準(zhǔn)備將“坎門零點”作為全國大地測量的法定起算面。國民黨敗逃臺灣時,帶走了坎門驗潮所1930-1947年的珍貴資料以及重要設(shè)備。留存的解放前出版的浙江陸軍地形圖上還標(biāo)有坎門高程的起算數(shù)據(jù)。
1949年,新中國解放后,總參謀部測繪局引用“坎門零點”測繪我國東南沿海第一代1∶2.5萬、1∶5萬軍用地圖以及海軍航保部測繪東部沿海的局部港灣地形圖。
1957年海軍東海艦隊海測處對驗潮井進行了重建。
1958年,著名地圖學(xué)家曾世英編繪的中華人民共和國全圖的附圖中,引用“坎門零點”的起算數(shù)據(jù)。直至今天我國臺灣省的有關(guān)測繪部門仍稱大陸有關(guān)圖件高程從“坎門零點”起算。
1958年,坎門驗潮所改名為坎門海洋站,至今已有53年??查T海洋環(huán)境監(jiān)測站數(shù)十年長期連續(xù)、完整、準(zhǔn)確地做到以厘米級為單位對海平面進行潮位觀測,為我們國家及國外研究機構(gòu)提供大量的潮汐、海平面和風(fēng)暴潮等有關(guān)海洋、天文、氣象等科學(xué)資料。也為很多涉及海洋災(zāi)害研究的專家和科研單位提供了大量準(zhǔn)確的觀測數(shù)據(jù),為全球氣候變化提供有力的證據(jù)。在這53年中,國家凡是有重大的有關(guān)科學(xué)研究項目,都離不開坎門海洋站的資料。
1959年,我國首次向世界公布了“坎門高程”的精確數(shù)據(jù)。
2001年6月國家海洋局對該站進行了全面改造維修。并充實了一批海洋科技工作人員,基本上實現(xiàn)了海洋、潮汐、風(fēng)暴潮等觀測自動化;監(jiān)測項目也從原來單一要素向綜合性的多要素拓展,使高新技術(shù)的應(yīng)用得到了加強和提高,為政府防災(zāi)減災(zāi)、海洋與漁業(yè)行政管理等提供了科學(xué)依據(jù),取得了明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。
2010年6月3日,浙江省海洋與漁業(yè)局浙海漁辦[2010]28號文件,正式命名坎門海洋環(huán)境監(jiān)測站(坎門驗潮所)為首批“浙江省海洋科普教育基地”。為普及中國海洋科技知識,傳播海洋文化,教育人們關(guān)愛海洋、認識海洋、保護海洋環(huán)境,同時也為弘揚海洋精神等方面發(fā)揮積極的示范作用,為促進我國海洋經(jīng)濟快速健康發(fā)展將做出更大的貢獻。
隨著全球氣候變暖,環(huán)境變化引起了全世界的極大關(guān)注,也引起了我國政府的極大重視??查T海洋環(huán)境監(jiān)測站就是直接承擔(dān)國家海平面變化觀測的主要監(jiān)測站之一,為此,國家增強人員配置,增加衛(wèi)星小站,全方位多層次地強化對海面的監(jiān)測,不斷提高觀測水平。
在21世紀(jì)的今天,坎門驗潮所早已舊貌變新顏,配備了大量現(xiàn)代化的觀測設(shè)備,潮位已改為自動觀測輸入電腦處理:設(shè)立了海洋預(yù)報臺,把有關(guān)觀測數(shù)據(jù)通過國家海洋信息中心,參與國際交流。