[农学]海洋调查方法课时.ppt

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4. 中性浮子测流 深海中下层海流的观测相对而言是比较困难的,通常 的观测方法都难以实施。而中性浮子由于其本身可调 节性,可适用于这种深海海流的观测,如美国 Bcnthous公司生产的中性浮子,可适用于0~6000m深 范围内的海流测量。 实测中,首先根据温盐观测值,确定出待测海流层的 海水密度,按此等效密度调节中性浮子,施放的中性 浮子在预定的水层上处于重力和海水浮力相平衡的状 态下,在这个预定水层上随海水一同漂流,观测船上 利用声纳跟踪中性浮子的漂移,消除掉因船体漂移产 生的相对运动,即可测出相应水层的流动速度和方向 。
1. 漂流瓶测表层流 漂流瓶(又称邮瓶)通常被用来研究海流的大致情况,根据漂 流瓶的漂移路径及所花时间就可以大致地确定流速和流向。
2. 双联浮筒测表层流 双联浮筒是浮标测流中常用的一种工具,船只锚定后或在海 上平台等相对稳定的载体上,在船尾放出双联浮筒,根据它 的移动情况测定表层流的平均流速和流向。
第7章 海流观测
海流:海水运动是乱流、波动、周期性潮流和稳定的“常 流”综合作用的结果。本章讲的海流指的是空间尺度大于5 km,时间尺度超过12小时的海水运动,包括潮流和常流(余 流)两个部分。
进行海流观测时,要按一定时间间隔持续观测一昼夜或多昼 夜,所得到的结果是常流和潮流运动的合成。对一昼夜或多 昼夜获得的资料,经过计算,可将这两部分分离开来。水平 方向周期性的流动称为潮流,其剩余部分称为常流,也称余 流。
§7.1.2 定点观测海流
1、定点台架方式测流
在浅海海流观测中,用固定台架悬挂仪器,使海流计处 于稳定状态可测得比较准确的海流资料并能进行长时间的连 续观测。 水面台架:石油平台等,悬挂海流计,要避免台架 对流场产生的影响 海底台架:制作棱锥形台架置于海底,海流计固定 于台架上,长时间连续观测
2、锚定浮标
海流观测的表层:0~3米的水层,由于船体的影响(流线改变 或船磁影响),往往使得流速、流向测量不准确
当水深H>5.0m时:采用六点法(表层、0.2H、0.4H、0.6H、 0.8H、底 层)进行海流观测,其中表层指水面下1m处,底层指离海底1m处。
当水深3.0<H<=5.0m时:采用三点法(0.2H、0.6H、0.8H)进行海流观 测。
§7.1.3 走航观测
其测流原理多是,测出船对海底的绝对运动速度和 方向或利用高精度GPS求出船的绝对运动速度和方 向,同时测出船对水的相对运动速度和方向,再经 矢量合成得出海水对海底的运动速度和方向 ,即 可得出海流的流速、流向。
§7.1.4 海流连续观测的准确度要求
流速 < 100cm/s时: 水深 < 200m 流速测量的准确度应为±5cm/s 水深 > 200m 流速测量的准确度应为±3cm/s 流速 > 100cm/s时: 水深 < 200m 流速测量的准确度应为±5% 水深 > 200m 流速测量的准确度应为±3%来自百度文库
测流时,必须记录观测开始时间和结束时间。 如果用自记海流计悬挂于浮标或潜标上进行海流观测时,投放 与回收浮标(或潜标)的船只必须具备专用提吊设备,浮标(或潜 标)锚定后记录观测开始时间和浮标(或潜标)准确位置。
3. 跟踪浮标法 (1)船体跟踪:将一个浮体(或双联浮筒)施放于一选定的海面 上,使之自由地随海水流动,观测者乘小船始终尾随浮体移 动并按特定的时间间隔从船上定位或从岸边确定船位,这样 连续观测,一般要延续一个半日潮周期,并画出浮体在此时 间段内的运行轨迹,进而得出该海区相应时间段内的海水运 动的基本状态。这种方式必须在良好的天气状况下才能进行 。我们于1980年在石臼所外海用这种方法研究流体运动轨迹 取得良好效果。
§7.1 海流观测方法
流速:单位cm/s或m/s 方向:流去的方向,正北0度,顺时针旋转 时间:连续观测时间长度不小于25小时,至少每小 时观测一次,同时进行风速、风向的测量
方法:按所采用的方式和手段,观测海流的方 法大体划分为随流体运动进行观测的拉格朗日法
和定点的欧拉法
层次:按照温度观测层次或按需要而定
海流观测意义
掌握海水流动的规律非常重要,它可以直接为国防,生产、 海运交通、渔业、建港等服务。
海流与渔业的关系很密切,在寒流和暖流交汇的地方往往形 成良好的渔场;在建港中要计算海流对泥沙的搬运;海上交 通中要考虑顺流节约时间等。
另外,了解海水的运动规律,对海洋科学其它领域研究有密 切的关系。如水团的形成,海水内部及海气界面之间热量的 交换等均与海流研究有关。
以锚定浮标或潜标为承载工具,悬挂自记式 海流计进行海流观测,称为锚定浮标测流。 有的仅用于观测表层海流,有的则用于同时 观测多层海流。前者通常布放在进行周日连 续观测的调查船附近,以取得海流周日连续 观测资料,后者一般是单独或多个联合使用 ,以取得长时间海流资料。
3、锚定船
以船只为承载工具,利用绞车和钢丝绳悬挂海流计 进行观测,首先根据水深确定观测层次,将海流计 陈放在预定水层,测量流速和流向并记录时间,钢 丝绳倾角大于10度时,须做深度的倾角订正
流向准确度均为±10度
海流观测的注意事项
观测浅层海流时,应借助小型锚定浮标或施放小艇进行观测, 以消除船体的影响。
利用调查船为承载工具测浅层以下各层海流时,若使用非自记 海流计,待海流计沉放至预定观测水层后即可进行观测;使用自记 海流计,可根据绞车和钢丝绳的负载,串挂多台海流计同时观测多 层海流。
(2)仪器跟踪:随着高科技技术的发展和应用,新的更 准确更方便的仪器跟踪浮标及相应的观测方式相继产 生,并开始应用于海流实测之中,有的使用人工特制 的随海水自由流动的浮标,在岸上用雷达跟踪定位; 有的浮标本身就可定时地发射无线电讯号,送入天空 运行的卫星中再返回地面接收系统。还有的使用航空 摄影的方式来测定浮标的移动情况,从而观测相应的 海区海水流动的状况等。
当水深1.5m<H<=3.0m时:采用两点法(0.2H、0.8H)进行海流观测。
当水深H<=1.5m时:采用一点法(0.6H)进行海流观测。
§7.1.1 浮标飘移测流法
根据自由漂移物随海水流动的情况来确定海水的流 速流向,主要适用于表层流观测(雷达定位、航空 摄影或无线定位等) 1、飘流瓶 2、双联浮筒 3、跟踪浮标 4、中性浮子(中下层)
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