[农学]海洋调查方法课时.ppt
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海洋调查方法 课时6
观测波向时，观测员站在较高位置，用罗经的 方位仪，使其瞄准线平行于离船较远的波峰线 ，转动90度后，使其对着波浪的来向，读取罗 经刻度盘上的读数，即为波向。
4、周期和平均周期的观测
周期的观测 手持秒表，注视随海面浮动的标志物，记录其两 次经过波峰的时间，即这个波的周期 平均周期 测量11个波峰相继经过此标志物的时间，测量3 次，总时间/30即为平均周期。两次测量间隔不超 过1分钟。
2
波长小于水深一半时
2d C 1.56Tth
L 1.56T th
2
2d
L 1.56T
2
例：
C 1.56T
2d C 1.56Tth
L 1.56T 2 th
2d
某站水深20m，测得的海浪周期是10s，计算波长和波速
首先，根据深水公式计算，L = 156m，C = 15.6m/s， 由于，d/L = 0.13 < 1/2，需要进行浅水订正 Th(2*pi*d/L) = 0.7804 因此， L = 156 * 0.7804 = 122m C = 15.6 * 0.7804 = 12.2m/s
频率 方向 波高 能量：约为波高的平方乘以波长
观测方式
台站观测和海上观测
台站观测：取得沿岸带较有代表性的海浪资料，观测地 点应面向开阔海面，安设浮标的水深，应不小于该海区 常年风浪的波长的一半，海底尽量平坦并避开潮流过急 地区
海上观测：用于理论研究、风浪预报、船舶航行和捕捞 等
2、测波杆 3、波浪骑士浮标
4、数字波温仪
规格型号：SZF1-11 波浪测量：波高0.3m-20m 周期2S-20S, 精度 水温测量: -3°C--40°C 生产厂家:中国科学院海洋研究所 用途：可测量波浪和表层海水温度 是一种能自动定时(或连续)地 进行测量的小型浮标系统
海洋调查之海洋生物调查讲稿解析PPT课件
海洋生物调查
• 1 浮游植物 • 2 浮游动物 • 3 底栖生物 • 4 潮间带生物 • 5 叶绿素a和初级生产力 • 6 游泳动物
第4页/共53页
1、浮游植物：主要是藻类
• 浮游植物：硅藻、甲藻、绿藻、金藻和蓝藻等。 • 浮游植物调查，一般只需采水样。 • 定性：浅水Ⅲ型浮游生物网，自海底至水面作垂
浅水II型浮游 140 生物网 cm
31.6c m
0.08
网衣：孔径0.160
浅水III型浮 游生物网
140 cm
37cm
0.1m2
JF62或 JP80(0.077)
第13页/共53页
第14页/共53页
第15页/共53页
• 2.2 样品处理和分析 • 采用湿重法、使用感量0.01克的电子天平
称量。 • 总生物量测定时，分离出直径或高度大于
第18页/共53页
第19页/共53页
• 3.2 样品处理和分析 • 采泥和拖网样品，按类别使用不同的固
定液。 • 海上暂时性保存使用5%～7%中性甲醛
溶液； • 室内分析后应用75%乙醇保存样品。测
定湿重生物量精密度为0.01g。 • 定性底栖动物拖网的站位根据具体的要
求布设实施。
第20页/共53页
●网口内径：37cm，面积0.10㎡，
网口圈采用ф10mm圆不锈钢条 ●网上部为上口部：长5cm用细帆布 ●网中部为过滤部：长130cm用JF62
或JP80筛绢 ●网下部为网底部：下口直径9cm，长
5cm用细帆布，用于采集浮游植物样品。
第33页/共53页
底栖生物调查：采泥器
第34页/共53页
阿氏拖网 （定性调查）
250、500、1000和大于1000(个/m3)。
海洋调查方法 第一章 绪论
海洋调查方法
1. 绪论
1.1 海洋调查定义及其意义 1.2 海洋调查发展简史 1.3 全球大尺度研究计划 1.4 海洋调查方法
1.1海洋调查定义及其意义
海洋调查 用各种仪器、仪表对海洋中能表征物理学、化学、生物学、地质学、 气象学及其他相关学科的特征要素进行观测和研究的科学。 海洋调查方法 在海洋调查实施过程中仪器的使用、站位设置、资料整理与信息分析 的方法和原则。
显著变化的
中尺度涡
叠加在海洋平均流 场上的、尺度从几 十公里至几百公里 的水平涡旋。
显著变化的 羽状锋
通常把河流向外海扩散的 形似羽毛状的冲淡水叫羽 状流水，外海水与羽状流 水的界面叫羽状锋。
传感器
点式的
线式的
传感器
面式的
观测平台
观测仪器的载体和支撑
固定平台
沿海观测站 海上定点水文气象观测浮标 海上石油井架
多参数浮标和波浪浮标
南天龙号吊运钻井平台
海洋环境监测站
观测平台
活动平台
海洋调查船 水下潜动装置 漂流浮标 观测卫星
argo表面漂流浮标
鱼鹰一号深潜器
东方红2号海洋调查船
海洋二号卫星
施测方法
随机方法 定点方法
台站观测 大面观测 断面观测 连续观测 浮标站观测 走航方法 轨道扫描方法---海洋卫星遥感
定点观测
对海洋气象和水文要素进行定时观测的站点。 设置方式有固定式（海岸边、岛屿与灯塔上） 和浮动式（船舶或浮动平台）。
系统工程
海洋调查的目的
获取海洋环境要素资料 揭示并阐明其时空分布和变化规律 为海洋科学研究、海洋资源开发、海洋工程建设、航海安全保证、海洋环境 保护、海洋灾害预防提供资料和科学依据
1. 绪论
1.1 海洋调查定义及其意义 1.2 海洋调查发展简史 1.3 全球大尺度研究计划 1.4 海洋调查方法
1.1海洋调查定义及其意义
海洋调查 用各种仪器、仪表对海洋中能表征物理学、化学、生物学、地质学、 气象学及其他相关学科的特征要素进行观测和研究的科学。 海洋调查方法 在海洋调查实施过程中仪器的使用、站位设置、资料整理与信息分析 的方法和原则。
显著变化的
中尺度涡
叠加在海洋平均流 场上的、尺度从几 十公里至几百公里 的水平涡旋。
显著变化的 羽状锋
通常把河流向外海扩散的 形似羽毛状的冲淡水叫羽 状流水，外海水与羽状流 水的界面叫羽状锋。
传感器
点式的
线式的
传感器
面式的
观测平台
观测仪器的载体和支撑
固定平台
沿海观测站 海上定点水文气象观测浮标 海上石油井架
多参数浮标和波浪浮标
南天龙号吊运钻井平台
海洋环境监测站
观测平台
活动平台
海洋调查船 水下潜动装置 漂流浮标 观测卫星
argo表面漂流浮标
鱼鹰一号深潜器
东方红2号海洋调查船
海洋二号卫星
施测方法
随机方法 定点方法
台站观测 大面观测 断面观测 连续观测 浮标站观测 走航方法 轨道扫描方法---海洋卫星遥感
定点观测
对海洋气象和水文要素进行定时观测的站点。 设置方式有固定式（海岸边、岛屿与灯塔上） 和浮动式（船舶或浮动平台）。
系统工程
海洋调查的目的
获取海洋环境要素资料 揭示并阐明其时空分布和变化规律 为海洋科学研究、海洋资源开发、海洋工程建设、航海安全保证、海洋环境 保护、海洋灾害预防提供资料和科学依据
第九章-海洋环境要素调查及评价PPT课件
27
§4 透明度、水色观测
透明度表示海水透明的程度。 水色是表示海水的颜色。
一、透明度观测 1、 透明度定义
最早是用一种直径为30㎝的白色圆板（透明度盘），在 船上背阳一侧，垂直放入水中，直到刚刚看不见为止，透明 度板“消失“的深度叫透明度。
近年来国际上多采用仪器来观测光能量在水中的衰减，以 确定海水透明程度。
闭端颠倒温度计使用两只温度计—— 主要温度计和辅助温度计一同装在一 个厚壁玻璃套内。 主温用于测量水温，辅温用于测量玻 璃套管内的温度以进行还原订正。
17
（2） 观测与使用 ① 将装温度计的采水器从表层至深层集中安放在采水器架上。 ② 颠倒温度计在各预定水层感温7分钟，待各采水器全部颠倒后，
依次提取采水器，读取各层温度计得主、辅值。 ③ 如需取水样，待取完水样后，再次读取温度计得主、辅值。 ④ 若某预定水层采水器未颠倒或某层水温读数可疑，应补测。 ⑤ 颠倒温度计不宜长期倒置，观测结束后必须正置采水器。 ⑥ 如因某种原因，不能一次完成全部标准层的水温观测时，可
15
颠倒温度计测温
把装在颠倒采水器上的颠倒温 度计，沉放到预定的各水层 中。可同时取得各水层的温 度值。
观测深水层水温时，温度计 需要颠倒过来，此时表示现 场水温的水银拄与原来的水 银拄分离。
16
（1） 结构
有闭端和开端，均需配在颠倒采水器上 使用。
前者用于测量水温，后者与前者配合使 用，确定仪器的沉放深度。
从比重求密度，再根据密度、温度推求盐度。
25
（b） 折射率法是通过测量水质的折射率来确定盐度。 （c） 电导法是利用不同盐度具有不同导电特性来确定海水
盐度的。(常用)
三、 盐度计 由于海水电导率是盐度、温度和压力的函数，因此，通过电
§4 透明度、水色观测
透明度表示海水透明的程度。 水色是表示海水的颜色。
一、透明度观测 1、 透明度定义
最早是用一种直径为30㎝的白色圆板（透明度盘），在 船上背阳一侧，垂直放入水中，直到刚刚看不见为止，透明 度板“消失“的深度叫透明度。
近年来国际上多采用仪器来观测光能量在水中的衰减，以 确定海水透明程度。
闭端颠倒温度计使用两只温度计—— 主要温度计和辅助温度计一同装在一 个厚壁玻璃套内。 主温用于测量水温，辅温用于测量玻 璃套管内的温度以进行还原订正。
17
（2） 观测与使用 ① 将装温度计的采水器从表层至深层集中安放在采水器架上。 ② 颠倒温度计在各预定水层感温7分钟，待各采水器全部颠倒后，
依次提取采水器，读取各层温度计得主、辅值。 ③ 如需取水样，待取完水样后，再次读取温度计得主、辅值。 ④ 若某预定水层采水器未颠倒或某层水温读数可疑，应补测。 ⑤ 颠倒温度计不宜长期倒置，观测结束后必须正置采水器。 ⑥ 如因某种原因，不能一次完成全部标准层的水温观测时，可
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颠倒温度计测温
把装在颠倒采水器上的颠倒温 度计，沉放到预定的各水层 中。可同时取得各水层的温 度值。
观测深水层水温时，温度计 需要颠倒过来，此时表示现 场水温的水银拄与原来的水 银拄分离。
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（1） 结构
有闭端和开端，均需配在颠倒采水器上 使用。
前者用于测量水温，后者与前者配合使 用，确定仪器的沉放深度。
从比重求密度，再根据密度、温度推求盐度。
25
（b） 折射率法是通过测量水质的折射率来确定盐度。 （c） 电导法是利用不同盐度具有不同导电特性来确定海水
盐度的。(常用)
三、 盐度计 由于海水电导率是盐度、温度和压力的函数，因此，通过电
海洋调查方法 第十章 海洋气象、海洋化学、海洋生物调查
第十章 海洋气象、 海洋化学、海洋生物调查
10.1 海洋气象观测概述 10.2 常规海洋气象观测项目 10.3 海洋化学调查概述 10.4 海洋生物调查概述
10.1 海洋气象观测概述
海洋气象观测的目的 海洋气象观测平台 观测的项目 观测的方式、次数和时间
海洋气象观测的目的
服务于海洋气象预报 服务于海洋水文预报 海洋科学的需要
海面最小能见度：测站四周各方向海面能见度不一致 时所能看到的最小水平距离。
能见度的区别
能见度的观测方法
（1）能见度的观测大都还是以人工目测为主，规范性、客观性相对 较差。
（2）大气透射仪是通过光束透过两固定点之间的大气柱直接测量气 柱透射率，以此来推算能见度的值，这种方法要求光束通过足够长 的大气柱，测量的可靠性受光源及其他硬件系统工作稳定性的影响， 一般只适用于中等以下能见度的观测，而在雨、雾等低能见度天气， 会因水汽吸收等复杂条件造成较大误差。
天基观测系统
海洋一号，HY-1
海洋二号，HY-2
海洋动力环境探测卫星 HY-2 载荷雷达高度计和微波辐射计获取的数 据，可提供海上航行风、浪、流、潮汐和海冰等海洋和气象保障信息。
我国现已组建起由海洋站网、海洋资料浮标 网、海洋断面监测、船舶和平台辅助观测、 沿岸雷达站、航空遥感飞机、海洋卫星等多 种遥感系统组成的“地-海-空-天”立体海 洋观测网，成为全球海洋观测系统的重要组 成部分海洋观测系统，已实现多层次、多要 素的海洋环境信息分钟级采集与传输。
云可以预示天气的变化
云的观测 云状 （1）定义：云的外形。 （2）分类：按云底高度可分为低云、中云、高云。
淡积云
浓积云 碎积云
秃积雨云
鬃积雨云
透光层积云
10.1 海洋气象观测概述 10.2 常规海洋气象观测项目 10.3 海洋化学调查概述 10.4 海洋生物调查概述
10.1 海洋气象观测概述
海洋气象观测的目的 海洋气象观测平台 观测的项目 观测的方式、次数和时间
海洋气象观测的目的
服务于海洋气象预报 服务于海洋水文预报 海洋科学的需要
海面最小能见度：测站四周各方向海面能见度不一致 时所能看到的最小水平距离。
能见度的区别
能见度的观测方法
（1）能见度的观测大都还是以人工目测为主，规范性、客观性相对 较差。
（2）大气透射仪是通过光束透过两固定点之间的大气柱直接测量气 柱透射率，以此来推算能见度的值，这种方法要求光束通过足够长 的大气柱，测量的可靠性受光源及其他硬件系统工作稳定性的影响， 一般只适用于中等以下能见度的观测，而在雨、雾等低能见度天气， 会因水汽吸收等复杂条件造成较大误差。
天基观测系统
海洋一号，HY-1
海洋二号，HY-2
海洋动力环境探测卫星 HY-2 载荷雷达高度计和微波辐射计获取的数 据，可提供海上航行风、浪、流、潮汐和海冰等海洋和气象保障信息。
我国现已组建起由海洋站网、海洋资料浮标 网、海洋断面监测、船舶和平台辅助观测、 沿岸雷达站、航空遥感飞机、海洋卫星等多 种遥感系统组成的“地-海-空-天”立体海 洋观测网，成为全球海洋观测系统的重要组 成部分海洋观测系统，已实现多层次、多要 素的海洋环境信息分钟级采集与传输。
云可以预示天气的变化
云的观测 云状 （1）定义：云的外形。 （2）分类：按云底高度可分为低云、中云、高云。
淡积云
浓积云 碎积云
秃积雨云
鬃积雨云
透光层积云
海洋生物要素调查及评价PPT课件
第2页/共32页
细菌异养活性 异养细菌进行生理代谢活动的能力。 细菌生产力 单位时间内、单位水体所产生的细菌生物量。 浮游生物
缺乏发达的运动器官，没有或只有微弱的运动能力，悬浮在 水层中，常随水流移动的生物群。 包括浮游植物和浮游动物两大类。依个体的大小浮游生物可分 为以下几种类型：
第3页/共32页
说可以利用但未完全查明，是制定渔业长期发展规划的重 要依据。
3) 查明的渔业资源。是潜在渔业资源的组成部分，它已经查明， 可以列入开发计划，是制定近期发展规划的重要依据 4 )确定的渔业资源。是指查明的渔业资源的一部分，从经济上 看可以在不损害其再生能力的情况下开发利用，并且是安排年 度生产计划的重要依据。
1、技术设计 根据调查任务进行技术设计，其内容包括调查计划编制 及项目、要素、设站、方法、时间、次数、专业配置、 人员素质、船只、器材设备、预期成果等。
2、 调查要求 1） 调查项目 叶绿素，初级生产力，新生产力，微生物，微微型、微型 和小型浮游生物，大、中型浮游生物，鱼类浮游生物，大 型底栖生物，小型底栖生物，潮间带生物，污损生物和游 泳动物。必要时，应包括渔业资源声学调查与评估。
食性鱼类、地方性鱼类。 2) 按鱼类洄游途径及性质分。如溯河性鱼类、降河性
鱼类、大洋性鱼类。 3 )按水层划分。如底层鱼类、中下层鱼类、上层鱼类。
第7页/共32页
（二）按开发利用程度 1) 枯竭的渔业资源。指资源量在相当长的时期内难以恢复到
正常水平。 2) 过度利用的渔业资源。是指资源已经衰退，但采取保护 措施尚能恢复。
粒径大于20mm的称巨型浮游生物； 粒径为2000µm20mm的称大型浮游生物; 粒径为200µm2000µm的称中型浮游生物; 粒径为20µm200µm的称小型浮游生物;
细菌异养活性 异养细菌进行生理代谢活动的能力。 细菌生产力 单位时间内、单位水体所产生的细菌生物量。 浮游生物
缺乏发达的运动器官，没有或只有微弱的运动能力，悬浮在 水层中，常随水流移动的生物群。 包括浮游植物和浮游动物两大类。依个体的大小浮游生物可分 为以下几种类型：
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说可以利用但未完全查明，是制定渔业长期发展规划的重 要依据。
3) 查明的渔业资源。是潜在渔业资源的组成部分，它已经查明， 可以列入开发计划，是制定近期发展规划的重要依据 4 )确定的渔业资源。是指查明的渔业资源的一部分，从经济上 看可以在不损害其再生能力的情况下开发利用，并且是安排年 度生产计划的重要依据。
1、技术设计 根据调查任务进行技术设计，其内容包括调查计划编制 及项目、要素、设站、方法、时间、次数、专业配置、 人员素质、船只、器材设备、预期成果等。
2、 调查要求 1） 调查项目 叶绿素，初级生产力，新生产力，微生物，微微型、微型 和小型浮游生物，大、中型浮游生物，鱼类浮游生物，大 型底栖生物，小型底栖生物，潮间带生物，污损生物和游 泳动物。必要时，应包括渔业资源声学调查与评估。
食性鱼类、地方性鱼类。 2) 按鱼类洄游途径及性质分。如溯河性鱼类、降河性
鱼类、大洋性鱼类。 3 )按水层划分。如底层鱼类、中下层鱼类、上层鱼类。
第7页/共32页
（二）按开发利用程度 1) 枯竭的渔业资源。指资源量在相当长的时期内难以恢复到
正常水平。 2) 过度利用的渔业资源。是指资源已经衰退，但采取保护 措施尚能恢复。
粒径大于20mm的称巨型浮游生物； 粒径为2000µm20mm的称大型浮游生物; 粒径为200µm2000µm的称中型浮游生物; 粒径为20µm200µm的称小型浮游生物;
海洋调查方法课时
则可以用下式将压力P转换为深度Z：
Z c1P c2 P2 c3P3 c4 P4 D
g() 1 r 'P
9.8
2
其中，c1 9.72659101，c2 2.2512107，c3 2.2791013，c4 1.821019 r ' 2.184108 m s2 / kPa
P
式中：D dP；
0
V (S,T, P) V (35,0, P)，为比容偏差
g() 9.780318(1.0 5.2788103 sin 2 105 sin 4 )
海洋调查方法课时
§3.7 遥感测温
现场测量确定：不能多点同时进行 遥感的局限性：
薄层温差的存在，遥感测量的为皮温(<0.1mm) 因为海洋热损失只发生在界面，一是长波辐 射，二是以湍流形式与大气进行感热和潜热交换
海洋调查方法课时
颠倒温度计在各预定水层感温7分钟，测量钢丝倾 角，投下“使锤”，记录倾角和打锤时间。拉上后 将采水器固定在采水器架上，立即读数记录。
取完水样后，第二次换人复核读数，若同一只温度 计的主温读数相差0.02度，重新复核。
若采水器未颠倒，或两支温度计间的读数多差相差 超过0.06度，更换可疑的温度计，立即补测。
海洋调查方法课时
CTD测温
主要型号：Neil/Brown Mark3型， SeaBird911型
海洋调查方法课时
Mark3型CTD测量范围、准确度、分辨率和感温时间
测量范围 分辨率 全量程的
准确度 一个月中的 全量程的 稳定性
全量程的
感应时间
压力 dbar 温度
7000 0.0015% 0.03% 0.0015% <0.001 -3~32 0.0005 0.003 0.0003 <0.030
Z c1P c2 P2 c3P3 c4 P4 D
g() 1 r 'P
9.8
2
其中，c1 9.72659101，c2 2.2512107，c3 2.2791013，c4 1.821019 r ' 2.184108 m s2 / kPa
P
式中：D dP；
0
V (S,T, P) V (35,0, P)，为比容偏差
g() 9.780318(1.0 5.2788103 sin 2 105 sin 4 )
海洋调查方法课时
§3.7 遥感测温
现场测量确定：不能多点同时进行 遥感的局限性：
薄层温差的存在，遥感测量的为皮温(<0.1mm) 因为海洋热损失只发生在界面，一是长波辐 射，二是以湍流形式与大气进行感热和潜热交换
海洋调查方法课时
颠倒温度计在各预定水层感温7分钟，测量钢丝倾 角，投下“使锤”，记录倾角和打锤时间。拉上后 将采水器固定在采水器架上，立即读数记录。
取完水样后，第二次换人复核读数，若同一只温度 计的主温读数相差0.02度，重新复核。
若采水器未颠倒，或两支温度计间的读数多差相差 超过0.06度，更换可疑的温度计，立即补测。
海洋调查方法课时
CTD测温
主要型号：Neil/Brown Mark3型， SeaBird911型
海洋调查方法课时
Mark3型CTD测量范围、准确度、分辨率和感温时间
测量范围 分辨率 全量程的
准确度 一个月中的 全量程的 稳定性
全量程的
感应时间
压力 dbar 温度
7000 0.0015% 0.03% 0.0015% <0.001 -3~32 0.0005 0.003 0.0003 <0.030
第二章 海洋地质调查方法 海洋地质学 教学课件
地震仪听水器多为反射法单道仪走航记录资料处理多道仪深拖仪海洋地磁测量航磁?海洋地磁测量?仪器磁力仪垂直磁力仪??按原理分机械磁力仪?????按方式分???船磁水平磁力仪梯度仪总场磁力仪饱和式磁力仪质子旋进磁力仪光泵磁力仪超导磁力仪航空磁力仪海洋磁力仪测井磁力仪海洋重力测量可在水面水下水层海底上空观测走航观测仪器重力仪相对重力仪测重力场强度增量绝对重力仪测重力场强度目的低成本普查了解区域地质背景确定精确勘探方向海底热流测量?无直接测量的仪器通过地温梯度和岩石的热导率计算热流值仪器海底热流计测地温梯度探针测岩石的热导率应用推测构造与岩浆活动第三节海底取样工具采样器取样管采样器拖网取样管压力式重力式活塞式震动式冲击式差压式旋转式喷射式
• 1：海洋地震勘探 震 源： 气枪,电火花. 地震仪：听水器,多为反射法
单道仪 多道仪 深拖仪 走航记录 资料处理
海洋地磁测量
• 海洋地磁测量 航磁 船磁
• 仪器磁力仪 垂直磁力仪
•
总场磁力仪
水平磁力仪 梯度仪
• 按原理分 机械磁力仪,,
•
饱和式磁力仪
•
质子旋进磁力仪
•
光泵磁力仪
•
超导磁力仪
• 按方式分 • 航空磁力仪
胜利作业3号海上平台
:“长旭”号海上升降施工平台的图片
江苏圆筒形海洋钻井平台船体
平台上面的飞机甲板
钻井平台模型
“希望1号”是一座直径为84米、高为67米的巨型浮式圆筒型海洋钻井平台。
半潜式钻井平台
电影“日本沉没”没，里面的钻井船是真是存在的，为“地球号”耗资180亿美元， 水深2000米，钻探7000米，我们中国什么时候能有这么先进的东西啊，到时我们 南海的资源就可以大量的开发了
海洋石油卸油船
• 1：海洋地震勘探 震 源： 气枪,电火花. 地震仪：听水器,多为反射法
单道仪 多道仪 深拖仪 走航记录 资料处理
海洋地磁测量
• 海洋地磁测量 航磁 船磁
• 仪器磁力仪 垂直磁力仪
•
总场磁力仪
水平磁力仪 梯度仪
• 按原理分 机械磁力仪,,
•
饱和式磁力仪
•
质子旋进磁力仪
•
光泵磁力仪
•
超导磁力仪
• 按方式分 • 航空磁力仪
胜利作业3号海上平台
:“长旭”号海上升降施工平台的图片
江苏圆筒形海洋钻井平台船体
平台上面的飞机甲板
钻井平台模型
“希望1号”是一座直径为84米、高为67米的巨型浮式圆筒型海洋钻井平台。
半潜式钻井平台
电影“日本沉没”没，里面的钻井船是真是存在的，为“地球号”耗资180亿美元， 水深2000米，钻探7000米，我们中国什么时候能有这么先进的东西啊，到时我们 南海的资源就可以大量的开发了
海洋石油卸油船
海洋调查方法 第四章 盐度测量
水团划分 锋面结构研究 海流性质判别
海水的盐度影响
海水密度 海水运动 生物的分布
§4.2 盐度的定义和演变
绝对盐度
绝对盐度是指海水中溶解物质质量与海水质量的比值。 因绝对盐度不能直接测量，所以，随着盐度的测定方法的 变化和改进，在实际应用中引入了相应的盐度定义。
克纽森（Knudsen）盐度公式
i0
K=0.0162 -2℃≤T≤35℃
➢用高纯KCl溶液作为唯一参考点，而不用标准海水。
为了避免国际标准海水盐度值的差异，另外考虑到盐度实 用定义应尽量和历史资料保持连贯性，定义氯度为19.3740 的第79批国际标准海水为实用盐度35.000，再将高纯度KCl 以重量法配制成溶液，当KCl溶液的浓度为32.4356g/Kg时。 在15℃时与氯度为19.3740的国际标准海水有相等的电导比 （K15=1），即与S=35.000的标准海水的盐度是相等的。
S‰=0.030+1.8050Cl‰
Knudsen盐度公式使用时，用统一的硝酸银滴定法 和海洋常用表,在实际工作中显示了极大的优越性， 使用了70年之久。
但是，Knudsen公式只是一种近似的关系，代表性 比较差；滴定法在船上操作不方便。
R L
S
1
海水的电导率取决于其温度和盐度性质，通过测定 其电导率和温度就可以求得海水的盐度。
§4.3 盐度的测量
观测时间、标准层次及准确度要求
盐度与水温同时观测。大面或断面测站，船到站观测一次； 连续站一般要求2小时观测一次。根据需要，有时每小时观 测一次。
K15
C(35,15,0) C(32.4357 ,15,0)
1
该样品的实用盐度值精确地等于35。
若K15≠1，则实用盐度的表达式为：
海洋调查方法 第六章 海冰观测
6.1.3 海冰结冰过程
4℃
水 密 度
0℃ 淡水
海水 冰点
温度 水密度-温度变化示意图
淡水表面受冷，密度增大，水温降到4℃时，表面水因密度最 大便向下沉，而下层水被迫上升，发生了上下对流作用，一 直进行到上、下层水温都达到4℃为止。此后如果温度继续下 降，表面的冷水便不再下沉，到了0℃就开始结冰。 盐度高于24.695时，最大密度值的温度在冰点以下。接近冰 点的表层水将比下面的暖水重，这便引起了上、下层冷暖水 的对流，从而减慢了海水降温，只有上、下层海水混合至冰 点时，才能发生结冰现象。 海水是从上到下一起结冰的，非常迅速，因此，也容易造成 灾害。
6.1.4 海冰的类型
我国划分的海冰类型
固定冰(Fast ice)
沿着海岸形成、并与海岸或海底冻结在一起的冰。 固定冰在潮汐作用下有时可作铅直升降运动。
浮冰（漂流冰，Pack ice）
任何漂浮在海上，能够随风和流漂移的冰称浮冰。 冰山
从入海冰川分离下来的、高出海面5m以上的巨大冰块。 冰山有漂浮的和搁浅的。
世
一
界
月
海
冰
分
布
七
月
南 北 极 海 冰 分 布
渤海海冰分布
几乎是全球最低纬度（37-41）的 结冰海区 原因: 平均水深只有18米； 冬季常受冷高压控制，多受寒流影 响，热量流失较大； 周围有黄河、辽河、滦河、大清河、 海河注入，海水盐度低。
多出现在渤海（辽东湾、莱州湾、 渤海湾）和黄海北部 一年冰（冰期为3-4个月）
6.1.8 海冰观测点的选择
岸边测点选择
能观测到大范围的海冰情况的地点 测点周围视程内的海冰特征具有代表性
海区测点布设
原则上，测点与测点之间的距离以其视距的 两倍为好。 考虑与岸边常规观测点的配合。
海洋调查方法 课时10
一个数列按大小次序排列后，如果相对平均值的两边对 称位置上的各变数都相等，此时称这个系列为对称分布 ，否则为偏态分布。偏度：
Cs
xi x 3
n
对称分布时，均差立方有正负号，正负号立方正 好抵消，即偏度=0
偏态分布时，偏度>0，正值占优势，称为正偏， 偏度<0，负值占优势，称为负偏。
同均方差要化成离散系数一样，偏度也要消除均 方差所引起的影响，定义为偏差系数：
Cs
Cs
3
xi x 3
nx
3C
3 v
Cs
ki 13
nC
3 v
样本少时，应修正为：
Cs
ki 13
n
3C
3 v
§16.2 函数误差的传播
1、函数误差合成 间接测量的量y的系统误差△y等于直接测量的各分量的已
定 系统误差与相应的偏导数的乘积之代数和
假定因变量y与多个自变量x1，x2，…，xn存在函数关系：
面积
0.0
0.0000
1.0
0.3413
2.0
0.4773
0.1
0.0398
1.1
0.3643
2.1
0.4821
0.2
0.0793
1.2
0.3849
2.2
0.4861
0.3
0.1179
1.3
0.4032
2.3
0.4893
0.4
0.1554
1.4
0.4192
2.4
0.4918
0.5
1.5
0.4332
2.5
过失误差
观测者在操作、读数或计算过程中引起的误差，也叫不正当 误差
偶然误差
Cs
xi x 3
n
对称分布时，均差立方有正负号，正负号立方正 好抵消，即偏度=0
偏态分布时，偏度>0，正值占优势，称为正偏， 偏度<0，负值占优势，称为负偏。
同均方差要化成离散系数一样，偏度也要消除均 方差所引起的影响，定义为偏差系数：
Cs
Cs
3
xi x 3
nx
3C
3 v
Cs
ki 13
nC
3 v
样本少时，应修正为：
Cs
ki 13
n
3C
3 v
§16.2 函数误差的传播
1、函数误差合成 间接测量的量y的系统误差△y等于直接测量的各分量的已
定 系统误差与相应的偏导数的乘积之代数和
假定因变量y与多个自变量x1，x2，…，xn存在函数关系：
面积
0.0
0.0000
1.0
0.3413
2.0
0.4773
0.1
0.0398
1.1
0.3643
2.1
0.4821
0.2
0.0793
1.2
0.3849
2.2
0.4861
0.3
0.1179
1.3
0.4032
2.3
0.4893
0.4
0.1554
1.4
0.4192
2.4
0.4918
0.5
1.5
0.4332
2.5
过失误差
观测者在操作、读数或计算过程中引起的误差，也叫不正当 误差
偶然误差
农学海洋调查方法课时PPT课件
层海流。
浮标或潜标上的闪光装置须切实水密，保证正常连 续
闪光。
在深海测流时，如船只抛锚困难且深层流速确实很 小
，可用“双机法”观测，即在漂移船只上，将一台海流 计置
于预定观测水层，而将另一台海流计沉放至“无流层”， 两
层海流计观测结果的矢量差，便是预定水层的海流观测
值
第15页/共36页
当施放海流计的钢丝绳或电缆的倾角超过10°，应
v：散射单元运动速度（流速）
：发射波束或接受波束与海流方向夹角
多普勒频移为：
fd
f'
f
2v cos c v cos
f0
由于v cos
c，所以fd
2 f0v cos
c
v c• fd
2 f0 cos
其中：c 1449.2 4.6第T26页5/共.536页102T 2 2.9 104T 3 (1.34102T ) (S 35.0) 11.6102 D
50~6000米
第23页/共36页
第24页/共36页
7.2.4 声学多普勒海流剖面仪(ADCP)
原理：多普勒频移
一定质量的水质量散射单元以速度v运动，根据多普勒效应 接受信号的频率是：
f'
c v cos c v cos
f0
f '：接收信号的频率
c：声波在海水中的传播速度
f
：发射频率
0
第25页/共36页
300kHz 260m 260m 1，2，4，8m 128层 3°
信号频率
600kHz
1,200kHz
最大测定水深
60m
20m
最大海底探知水深 110m
30m
测定层（例）
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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
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ห้องสมุดไป่ตู้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。
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）
§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%
§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
§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
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 。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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
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ห้องสมุดไป่ตู้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。
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）
§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%
§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
§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
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 。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。