海洋调查的方法 (转 载)(共7页)

1、绪论(xln)海洋(hiyng)调查是用各种仪器设备直接或间接对海洋(hiyng)的物理学、化学、生物学、地质学、地貌学、气象学及其他海洋状况进行调查研究的手段。海洋调查方法是指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。海洋调查简史：单船调查时期、多船联合调查时期、无人浮标站的使用取得全天候的连续资料、海洋遥感获得大面积同步资料。单船调查时期：英国“挑战者”号: 首先采用颠倒温度计测温；发现世界大洋中盐类组成具有恒定性的规律；奠定了现代海洋物理学、海洋化学和海洋地质学的基础。英国“挑战者II”号：用英国当时最新的仪器设备检验第一次“挑战者”号的调查结果。无人浮标

2、站：固定式、自由漂浮式、水下自动升降式、深潜器。各个名称对应的缩写：（了解）热带海洋与全球大气计划（TOGA）；世界大洋环流实验（WOCE）；全球海洋通量联合研究（JGOFS）；全球能量和水循环实验（GEWEX）；世界气候资料计划（WCDP）。7、把海洋调查工作考虑为一个完整的系统，则该系统至少应包含如下五个主要方面：被测对象：基本稳定的、缓慢变化的、变化的、迅变的、瞬变的；传感器；平台；施测方法；数据信息处理。海上观测：大面观测和断面观测。深度测量水深测量的目的和意义：研究海洋形态；确定其它海洋要素观测层次。水深分类：现场水深（也叫瞬时水深，海表至海底）；海图水深（深度基准面至海底）。 二者

3、关系：现场水深大于海图水深理论深度基准面如何确定：选理论上最低的海平面作基准面，以95%确定。 海图水深起算面（理论最低水深）低潮位置取。水深测量的要求：连续站：每隔1小时观测一次。 大面（断面）站：到站即测，测完即走。100米以浅：记录一位小数； 超过100米：记录整数。水深测量通常采用回声测深仪和钢丝绳测深两种方法。钢丝绳测深：测深设备：绳索计数器，钢丝绳，重锤，绞车，倾角器。测深方法：钢丝绳前悬挂重锤，操纵绞车，放松钢丝绳，重锤底部恰好降到水平面， 计数器清零或计数继续放出钢丝绳，刚触底而松弛时，停车，缓慢收紧钢丝绳，使之刚好触底时读取计数器记录值，两次值的差即为实际水深。钢丝绳倾斜时，

4、以倾角器测量倾角，若大于10度需施行倾斜校正，大于30度，以其他措施使倾角控制在30度内。收回钢丝绳。钢丝绳的倾斜校正：余弦校正（更接近真实值），海洋常用表校正。回声测深仪原理：利用声波在海水以某速度（约1500m/s）直线传播，并能由海底反射回来的特性制造的。影响(yngxing)因素：a.当温度(wnd)变化1度时，声速的变化(binhu)是原来的0.35%； b.盐度每增加1，声速值增加1.14m/s； c.深度增加100m时，声速约增加1.75m/s； d.海水深度变化245m时，其声速变化值相当于温度变化1度或盐度变化4。第三章 水温观测1、温度观测一般原则： 大洋：一级，0.02，

5、遥感等可放松要求；浅海：0.1。2、观测时次：沿岸台站（只观测表层水温，每日的2，8，14，20时）；海上观测：大面或断面（到站即测）；连续站（每2小时一次）。3、液体温度计：液体体积越大，灵敏度越高。4、温度计的灵敏度：温度每变化1度，液体长度的改变量。5、表层：海表面以下1米以内。6、电子温度计：热电式：100米以内，准确度0.5电阻式：500米以内，准确度0.1电子式：深度不限，准确度0.02，航速16节时准确度0.1晶体振荡式：准确度0.001，分辨率0.0001 ，定点或校正仪器，不能用于走航。7、玻璃液体温度计的误差：（感温时间长，灵敏度低，不能连续记温）1）常定误差：制作不良、非

6、线性误差、液体分化（测液不纯）、玻璃收缩。 2）无法用配器差计正值消除：非常定误差（水温与气温不一致，视线误差）。8、颠倒采水器与颠倒温度计要同时用。 活门自动关闭、采水的装置：使锤。9、颠倒温度计的结构和原理：种类：闭端（防压）和开端（受压）功能：测量水温、确定沉放深度闭端和开端温度计内部各有2支温度计，主温和辅温，主温测量水温，辅温测量玻璃套管内的温度以进行还原订正，两者相互倒置。原理：受压型的颠倒温度计的套管一端封闭，防压型的两端完全封闭。主温表为双端式水银温度表，由贮蓄泡、接受泡、毛细管和盲枝等部分组成。贮蓄泡和玻璃套管之间充以水银，为避免深水水压影响主温表中水银柱的升降，特留有一定的

7、空间。感温时贮蓄泡向下，盲枝的交叉点（断点）以上的水银柱高度取决于现场温度。将温度表颠倒时，水银柱便在断点处断开，从而保留了现场的温度读数。将温度表提出水面后，即可读出所测量的水层的温度。辅温表为普通的水银温度表，可用其测量环境的温度，计算出主温表读数的误差而加以订正。闭端颠倒温度表的水银柱高度不受水压（或水深）的影响，故可利用闭端的和开端的颠倒温度表的差值算出仪器沉放的深度。闭端温度计获得实测水温。颠倒温度计测温记录(jl)的整理器差校正(jiozhng)经过器差订正(dngzhng)后，尚需还原订正闭端颠倒温度计的主温读数经器差和还原订正后，即得实测水温。10、1）闭端温度计的还原订正根据

8、器差订正后的闭端温度计的主温和辅温进行，经过器差订正和还原订正后的温度为实测水温 2）开端温度计的还原订正根据器差订正后的开端温度计主温和辅温和闭端温度计的实测水温进行11、保存或使用颠倒温度计的注意事项颠倒温度计必须经常垂直地保持正置状态，否则，断裂的水银柱与整个水银体长期相隔会在断裂处形成氧化膜，从而发生不正常断裂，影响颠倒温度计的正确性。：开端温度计压力系数 g：调查海区的重力加速度 ：上层水平均比容 T：开端温度计的准确示值 TW：闭端温度计的准确示值 12、CDT投放最重要的三点规则务必使仪器探头碰到船舷或触底，释放仪器要在迎风弦，避免仪器压入舱底。若船只摇摆剧烈，应选择较大的下降速

9、度，以避免资料中出现较多的深度逆变现象13、遥感测温现场测量确定：不能多点同步进行遥感的局限性：薄层温差的存在，遥感测量的为皮温。第四章 盐度测量1、盐度与沿岸径流量、降水及海面蒸发密切相关。实用盐度标准的建立，标志着盐度正式脱离氯度，成为表示海水性质的独立参数。2、盐度的测量方法：化学方法：莫尔-克努森法、法扬司法 物理化学方法：电位滴定法、离子选择电极法 物理方法：电导法、折射率测定法、直接比重测定法3、电极式盐度计：采用恒温控制设备，免除电路自动补偿的盐度计。感应式温度计比电极式盐度计准确度低。4、利用现场温深仪测量盐度原理：从现场调查的CTD仪获取的相对电导率R、温度、压力数据，必须经

10、过处理后才得到盐度资料，现场测定的相对电导率R可分成三部分。 从现场调查的CTD仪获取的相对电导率R与温度、盐度和压力有关。5、SYC2-2型实验室海水盐度计利用电极电导池测定海水的相对电导率。6、根据盐度计在恒温15度下测出的电导率比值可以直接从表中得到盐度。第五章 透明度、水色、海发光的观测1、海水中光线的强弱和海水的清浊以及悬浮物质的多少有关：在浑浊的近岸海水中 在表层2-3m以内就有85%的光 在浑浊的近岸海水中，在表层2 3m以内就有85%的光线被吸收掉；而在大洋的海水中 在深度10m处被吸收光线还不到 而在大洋的海水中，在深度10m处被吸收光线还不到70%。2、透明度的观测(gun

11、c)只在白天进行，观测(gunc)时间为:连续观测站：每二小时(xiosh)观测一次，大面观测站：到站即测，测完即走。观测地点应选择在背阳光的地方，观测时必须避免船上排出的污水影响。3、各色光的投射量与吸收量的比 叫做“吸收率”，即：吸收率=各色光吸收量/各色光投射量各色光线波长不同，吸收率也不同。一般来说，波长长度与吸收率呈正比例的关系。4、散射能量与波长有关，还与悬浮物颗粒粒径有关，粒径越小，短波散射能量越大。5、吸收率大的光波，其散射能量小，而吸收率小的光波，其散射能量大。6、水色计是由蓝色、黄色、褐色三种溶液按一定比例配制的21种不同色级7、海发光是海中的微光，它是指夜间海面生物的发光

12、现象。类型：火花型、弥漫型、闪光型。第六章 海冰的观测1、海冰是海洋中一切冰的总称，它包括咸水冰，淡水冰，冰山。2、海冰观测的要素：浮冰观测、固定冰观测和冰山观测。海冰的辅助观测项目有海面能见度、气温、风速、风向及天气现象。3、海水冰点Tf（-1.33）和海水最大密度Tmax随盐度的增加而降低，Tf和Tmax相同时的海水盐度值为24.695，盐度大于该值时Tf大于Tmax。4、冰期是指冰维持的时间，自出现冰起至冰消失的这一时段。初冰日（11月下旬至1月中旬，提前观测），终冰日（2月下旬至3月上旬，延长观测）。5、 冰量为能见海域内海冰覆盖的面积占该海域面积的成数。冰量包括总冰量、浮冰量和固定冰

13、量三种。冰量的大小不仅与冰的多少有关，还与能见海面的大小有关。6、冰清年度为入冬的头年年度为准。7、浮冰密集度是描述浮冰群里冰块与冰块之间紧密程度的一个物理量。定义：浮冰群中所有冰块总面积占整个浮冰区域面积的成数。8、冰型分为浮冰型和固定冰型两种。9、海上浮冰和冰山的漂流，主要取决于风和流的共同作用。10、乘船在进行浮冰方向和速度观测时应在船只抛锚后进行，且要先环视冰区边缘，选择不少于三个特征点。然后用测距仪和罗经或雷达测出各点相对于测点的方向和距离 并记入表中，冰区边缘线观测不到时，应在备注栏内说明11、浮冰速度为单位时间内浮冰移动的距离，以m/s为单位，取一位小数。12、浮冰方向和速度的观

14、测，在海滨观测用测波仪进行。13、固定冰堆积量是指沿岸冰堆积聚块的情况。固定冰堆积高度分为一般堆积高度和最大堆积高度。14、固定冰厚度观测：是指沿岸冰表面至冰层底的垂直距离，以cm为单位，取整数。15、在固定冰宽度观测前，首先确定基线，基线应选择在测冰点附近，以所测得的固定冰宽度代表测区的一般情况为原则，基线方向应与岸线垂直。16、表示冰情况(qngkung)的图象叫冰情图，由底图(d t)和冰情两部分(b fen)组成。17、底图板面应在图的右下方设计可填主要冰情要素、冰情概述以及站名、年、月、日、比例尺，在图上方设计可填图例的专栏。第七章 海流观测1、海流观测主要是指海水运动空间尺度较大、

15、时间尺度较长的运动，海流观测包括：潮流、常流。常流：海水沿一定路径、方向基本朝向一个方向的大规模的运动。潮流：水平方向周期性的流动，其剩余部分称为常流、余流或通称海流。2、进行海流观测时，所得到的结果是常流和潮流的合成。 3、海流的观测包括流向和流速两项。单位时间内海水流动的距离称为流速，单位cm/s 。流向指海水流去的方向，单位度()，正北为0 。表层， 03m以内的水层。 观测海流的方式：随流观测的拉格朗日法和定点的欧拉法 。海流观测方法：浮标漂移测流法，定点观测海流，走航测流4、浮标漂移测流方法是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，主要适用于表层流的观测。 5、中性浮子

16、测流用于深海海流的观测。 原理：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飘移，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。6、漂流浮标法观测海洋深层海流面常采用的方法是：声纳跟踪中性浮子。7、深海海流的观测：声纳跟踪中性浮子；声学多普勒海流计 ：可测弱流原理：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

17、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。 8、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。 9、电磁海流计应用法拉弟电磁感应定理，通过测量海水流过磁场时所产生的感应电动势测定海流。根据磁场的来源不同，分为地磁场电磁海流计和人造磁场电磁海流计。 优点：用于定点观测。10、地磁场电磁海流计 优点：可以走航自记。 缺点：由于它与地球垂直磁场强度有关，不能在赤

18、道附近使用。 赤道附近用电磁海流计进行海流观测时应使用人工磁场电磁海流计测流。11、机械旋浆式海流计不用于走航，只能定点观测。12、海流调查中最广泛应用的：安德拉海流计和直读式海流计13、湍流和波动对海流观测来说相当于“噪声(zoshng)”，为了将其过滤掉，可以通过选择合适的持续时间选择(xunz)。14、声学多普勒海流(hili)剖面仪（ADCP）是目前观测多层海流剖面的最有效的方法。原理：是测定声波入射到海水中微颗粒的反向散射在频率上的多普勒频移，从而得到不同水层水体的运动速度。第八章 海浪观测 1、海浪观测主要对象是风浪和涌浪风浪：由当地风引起且直到观测时仍处于风力作用下的海面波浪。风区：指速度、方向基本恒定的风，在一定时间内所 经历的的