海洋观测仪器.

海洋地质及地球物理观测仪器
• 底质取样设备是最早发展的海洋地质仪器，分表层取样设 备与柱状取样设备两类。 • 表层取样设备又称采泥器，有重力式采泥器、弹簧式采泥 器和箱式采泥器，其中箱式采泥器能保持沉积物原样。 • 底质柱状采样工具有重力取样管、振动活塞取样管、重力 活塞取样管和水下浅钻，有一种靠玻璃浮子装置使柱状样 品上浮的重力取样管称为自返式取样管。结合底质取样， 还可进行海底照相。回声测深仪是观测水深、地貌和地层 结构最常用的仪器。侧扫声呐又称地貌仪,安装在船壳上 或拖曳体上,可以观测海底地貌。地层剖面仪利用声波在 海底沉积物中的传播和反射测出地层结构。海洋地球物理 仪器有重力仪(见海洋重力测量)、磁力仪（见海洋磁力测 量）和地热计等。地热计结构比较简单，将热敏电阻安放 在钢质探针的顶端，靠重力作用插入海底，便能测出海底 沉积物的温度。
海洋生物观测仪器
• 海洋生物种类繁多，从微生物、浮游生物、底栖生物到游 泳生物，相应有不同的观测仪器。海水中的微生物需采样 后进行研究，采样工具有复背式采水器和无菌采水袋。浮 游生物采样器主要有浮游生物网和浮游生物连续采集器。 底栖生物采样使用海底拖网、采泥器和取样管。游泳生物 采样依靠鱼网，观察鱼群使用鱼探仪（见海洋生物采样 器）。海洋初级生产力的观测，除利用化学仪器测营养盐， 利用光学仪器测定光场强度之外，还用荧光计测定海水中 的叶绿素含量。为了观察海洋生物在海中的自然状态，需 要利用水中摄象，有时还得使用潜水技术。水下实验室可 使人们在海底停留较长时间，是观察海洋生物活动情况的 良好设备。
海洋化学性质观测仪器
• 海洋观测中所用的化学仪器，主要用来测定海水中各种溶 解物的含量。60年代以前，除少数几项可在船上用滴定管 和目力比色装置完成外，大部分项目要保存样品带回陆上 实验室分析。60年代以后，调查船上逐渐采用船用盐度计、 船用pH计、溶解氧测定仪，以及船用分光光度计和船用 荧光计。近年来船用单项化学分析仪器与自动控制装置相 结合，形成船用多要素的自动测定仪器。这种综合仪器还 可配备电子计算机，提高其自动化程度。船用化学分析仪 器的工作原理大致分两类：一类用传感器(主要为电极)直 接测定化学参数；一类通过样品显色进行光电比色测定。 目前，海水中的各种营养盐靠比色仪器测定，pH值、溶 解氧、氧化-还原电位等利用电极式仪器测定。
海洋观测仪器
概念
• 观察和测量海洋现象的基本工具。 • 通常指采样、测量、 观察、 分析和数据处 理等设备。海洋观测仪器主要是为了满足 海洋学研究的需要而设计的，有些国家以 “海洋学仪器”命名，中国习惯上称为 “海洋仪器”。
发展概况
• 早在15世纪中叶，便有人研制测量海水深度的仪器。但是 比较简便而又可靠的测温工具,是1874年研制出的颠倒温 度表。随后又设计出埃克曼海流计。20世纪初研制出了回 声测深仪。1938年研制出机械式深温计，从而可以快速观 测水温随深度的变化。直到20世纪50年代以前，海洋观测 主要使用机械式仪器，回声测深仪是唯一的电子式测量装 置。60年代以后，海洋观测仪器在设计上大量采用新技术， 逐步实现了电子化。海洋观测仪器的电子化，是从单项测 量仪器开始的，以后又发展多要素的综合仪器,例如盐温 深测量仪。今后,海洋观测仪器将不断改进结构,降低功耗， 增加可靠性,除传感器多样化外,信号形式和仪器终端将日 趋通用化,并进一步向智能化发展。
• （三）海洋观测仪器对使用者来说， 通常按所测要素分类。例如测温仪器、 测盐仪器、测波仪器、测流仪器、营 养盐仪器、重力和磁力仪器、底质探 测仪器、浮游生物与底栖生物仪器等 等。 • 将它们归纳起来可以划分成 4大类，即 海洋物理性质观测仪器、海洋化学性 质观测仪器、海洋生物观测仪器、海 洋地质及地球物理观测仪器。
海 洋 地 质 及 地 球 Hale Waihona Puke Baidu 理 观 测 仪 器
海底表层取样设备：重力采泥器 弹簧式采泥器 箱式采泥器 柱状取样设备：重力取样管 振动活塞取样管 重力活塞取样管 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
磁力仪
重力仪
取样管
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海洋仪器的发展特点
（1）多样化 （2）系统化 （3）采用计算机技术等高新技术
种类
• （一）按照结构原理: • 声学式仪器、光学式仪器、电子式仪器、 机械式仪器，以及遥测遥感仪器等
• （二）根据运载工具不同:船用仪器、潜水 器仪器、浮标仪器、岸站仪器和飞机、卫 星仪器。
• 其中船用海洋观测仪器品种最多，按其操作方式 又可分为投弃式、自返式、悬挂式、拖曳式等。 投弃式仪器使用时将其传感器部分投入海中，观 测的数据通过导线或无线电波传递到船上，传感 器用后不再回收。自返式仪器观测时沉入海中， 完成测量或采样任务后卸掉压载物，借自身浮力 返回海面。悬挂式仪器利用船上的绞车吊杆从船 舷旁送入海中，在船只锚碇或漂流的情况下进行 观测。拖曳式仪器工作时从船尾放入海中，拖曳 在船后进行走航观测。
温度计
电子温盐深测仪
颠倒采水器
浮子式验潮仪
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PH计
盐度计
溶氧测定仪
分光光度计
荧光测定
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拖网
筛网
采泥器
生物网
电子称
GPS 返回
海洋物理性质观测仪器
• 用于观测海洋中的声、光、温度、密度、动力等现象。因为海水密度 不便直接测定，通常用温度、盐度和压力值计算得到，所以盐度取代 密度成为一个必测参数 • 。观测海水温度、盐度和压力的仪器，20世纪60年代以前只能用颠倒 温度表、采水器、滴定管和机械式深温计(BT)，现在则用电子式盐温 深测量仪(STD或CTD)等。船只走航测温常用投弃式深温计(XBT)。 空中遥感观测海水温度则用红外辐射温度计。岸边潮汐观测使用浮子 式验潮仪,外海测潮采用压力式自容仪,大洋潮波的观测依靠卫星上的 雷达测高仪。海浪观测仪器的品种比较繁杂，有各种形式的测波杆、 压力式测波仪、光学原理的测波仪、超声波式测波仪。近年用得较多 的是加速度计式测波仪。海流观测相当困难，或用仪器定点测量，或 用漂流物跟踪观测。定点测流是海洋观测中常用的办法，所用仪器有 转子式海流计、电磁式海流计、声学海流计等，其中最流行的是转子 式仪器（见测流装置）。海洋声参数仪器主要有声速仪，用以观测声 波在海水里的传播速度。海洋光参数仪器有透明度计和照度计，用以 观测海水对光线的吸收和海洋自然光场的强度。