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了解海洋调查简史
20世纪60年代前,海洋调查基本上都是以单船走航方式进行的。
特点:调查范围小、调查项目少、持续时间短,观测手段落后、调查海区集中。
主要成果:发现了海水主要成分相对含量恒定;性;绘制了世界大洋的海流轮廓;提出 了风生漂流理论。
多船调查时期(20世纪50-60年代中后期)
无人浮标站的全天候连续观测
浮标调查可实现恶劣天气下的全天候无人值守观测。
观测式:固定式、自由漂浮式、水下自动升降式等。
海洋遥感的大面积同步观测
航空遥感开始于20世纪50年代,后出现了 “航空海洋学”概念。
航空/航天遥感的优势与不足。
海洋调查对象的特点
基本稳定(岸线、海底地形等)、缓慢变化(湾流、黑潮等大洋水团X变化的(浅、近海的 区域性水团)、迅变的(锋面)、瞬变的(湍流)。
海洋调查的方法
观测方法:与观测要素有关。
随机方法:测站随机不固定,给出大尺度信息。
定点方法:测站固定,可给出各种尺度过程。
走航方法:按预设计划航线观测。
轨道扫描方法:航天遥感观测方式,数据可提供局部海区的良好天气式。
海洋调查的重要性
海洋调查是海洋科学发展的必由之路
科学海洋学时代,始于“挑战者”号环球海洋考察
“挑战者”号环球海洋考察及其发现,奠定了现代海洋南字、海洋化学与海洋地质学的基础。
风生漂流理论由冰山运动的启示发展而来
由冰漂移方向与风不一致,而产生Ekman理论及世界大洋理论模式-风生漂流理论。
每一种先进仪器问世,都将引起深刻的海洋学理论革命
声学浮标测流问世,向漂流理论提出了强有力的跳战。
遥感技术出现,给世界大洋环流的研究带来深刻革命。
CTD问世,发现了温、盐的阶梯状结构,双扩散理论应运而生。
船载水深测量有那几种测深手段?简述单波束回声测深仪器的测量原理。
回声测深仪(单波束测深、双频测深、多波束测深系统、高分辨率测深侧扫声纳)和钢丝绳 测深
利用声波在水中传播,至海底反射回来。
S=CXt/2
H=S+h
C为声波传播的波速(平均为1500m/s) ,t为往返时间,h为船吃水深度,H为实际水深。
简述机载激光测深的基本原理。
激光测深的原理与双频回声测深原理相似,从飞机上向海面发射两种波段的激光,一种为红 光,波长为1064nm,另一种为绿光,波长为523nm。红光被海水反射,绿光则透射到海水
里,到达海底后被反射回来。这样,两束光被接收的时间差等于激光从海面到海底传播时间
的两倍,由此可算得海面到海底的深度。式中:
的两倍,由此可算得海面到海底的深度。
式中:G为光速;n为海水折射率;
Z = -GATf^
为所接收红外光与绿光的时间差。
简述海底地形测量中内、外业作业的基本流程。
(1) 测线布设(测线间隔和方向):测量仪器设备及其载体的探测路线
(2) 测深精度:1-4级精度(依据探测海区的精度要求和海底覆盖率不同确定测深精度)
(3) 水位改正(以消除潮汐因素的影响)
(4) 测量数据的质量与管理(测量过程要检查、监督、标准化)
(5) 海底地形成图
在水下地形测量中,水位可通过那几种方法进行计算。
单站水位改正法、线性内插法、水位分带法、时差法、参数法
液体温度计的测量原理
温度计感应部分为一充满液体的球部,与它相连的是一根一端封闭、粗细均匀的毛细管,温 度升高,毛细管中的液体就伸长,反之,温度降低,液体缩短。
压力与深度换算
进行海洋资料处理时,通常按下式将仪器测得的压力值换算为深度值:
_ qP+zPE + qP' + GP4 AD
z=一疝声一誓
P
AD= | SdP
= - 7工:P为比容偏差
式中P为压力(KPa),z为深度(m),重力加速度项为g,Q为纬度;D为位势偏差。
理解盐度的定义。
绝对盐度:海水样品的盐度(符号S)表示海水样品中所溶解的固体物质的总质量除以该样 品的质量。
Knudsen定义:1kg海水中,当碳酸盐全部变为氧化物,漠和碘全部被当量的氯置换、所有 有机物被氧化之后所含无机盐的克数。
1969年电导盐度定义:R15是在1个标准大气压下、温度15°C时,海水样品的电导率C(S, 15,0)与盐度为35%o的标准海水的电导率C(35,15,0)之比。
1978年实用盐标(psu)
海水样品的实用盐度(符号S):是根据15°C、1标准大气压条件下,海水样品的电导率与 质量分数为32.4356X10-3的标准KCL溶液的电导率之比K15定义的。在此条件下,电导 率比K15等于1的海水样品,其实用盐度定义为35.000。其余实用盐度值根据K15通过下
式定义
CTD进行温、盐测量时的投放原则。
保证仪器安全,探头不能触碰船舷或床底。
探头下放速度一般控制在50-100cm/s,浅海或跃层下放速度可更慢。若船只摇晃剧烈,则下 放速度加快,避免深度递压现象。
若探头过热或海气温差较
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