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海洋要素调查与观测技术 第三章

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【海洋生物资源调查技术】第1章 绪论

【海洋生物资源调查技术】第1章 绪论
海洋生物资源调查与评价
2） 管理要求： a) 应通过检查，符合适航标准和安全检查条例； b) 船长及船员应具有相应职位的资质证书； c) 应保证调查人员的必要工作条件和生活条件；
d) 备航和安全检查、教育工作，能按时出海作业；船舶的行动 应尊重首席科学家的意见； e) 应按调查任务的需要准确地操纵船舶，保证航行安全； f) 凡属船上固定的调查设备，均需经常保持良好状态。
d) 应有周密、可靠、有效的安全、消防措施及设备； e) 可在不同航速下连续航行； f) 应有准确可靠的测深、导航定位系统和通讯系统；
海洋生物资源调查与评价
g) 远洋调查船应有较大续航力和自持力,并配有全球导航定 位系统；
h) 海洋生物调查船应有满足需要的拖网绞车，船尾适于拖 网作业；
i) 海洋声、光调查船应噪声低，有较好的防电磁干扰能力； j) 极地考源自船应具有相应的抗风暴和破冰、抗冰能力。
海洋生物资源调查与评价
学科负责人: a) 应取得上岗资质证书，具备中级以上专业技术职称；
应掌握本学科调查基础理论、专业知识与主要要素的操作 技能，能正确处理调查作业中出现的问题；
b) 负责本学科海上作业的顺利完成，返航后负责样品 分析和数据处理等内业活动的圆满完成，负责向调查 项目负责人提交完整调查资料；
d) 应建立仪器设备的管理制度 e) 认真检查水、电、热供应设施是否处于正常开关状态； f) 应建立三废处理制度； g) 保持对有特殊要求实验室的环境条件测试记录； h) 应保持实验室洁净、整齐、有序。
海洋生物资源调查与评价
2、调查船 1）一般要求： a) 应具有适应海洋调查用的甲板及机械设备； b) 应有满足调查作业的实验室； c) 应有调查需要的电源；
海洋生物资源调查技术

海洋要素调查与观测技术 绪论

海洋要素调查与观测技术 绪论

海洋一号(HY-1A)卫星，于2002年5月15日发射，是中国第一 颗用于海洋水色探测的试验型业务卫星。星上装载两台遥感 器，一台是十波段的海洋水色扫描仪，另一台是四波段的CCD 成像仪。 HY-1B卫星于2007年4月11日发射，主要用于海洋水色、水温 环境要素探测。
嫦娥卫星及搭载的激光高度计
the historic completion of the first transatlantic crossing of an AUV （Apr 27, 2009 –Dec 9, 2009）
英国Sub Atlantic公司 NAVAJO水下机器人系统
水声监测技术
水声环境和水声监测技术是现代海上军 事技术的重要组成部分，也是海洋环境 监测技术重点发展方向之一。
浮标技术
海洋浮标技术
海洋浮标内传感器产生的信号，由发射机定时发 出，地面接收站直接接收信号（或经由卫星转送） 进行处理，就得到了人们所需的资料。
海洋浮标种类
锚定浮标
向多参数、多功能及立体监测方向发展
漂流浮标
随全球定位和卫星通讯技术进步发展起来的一种十分有 效的大尺度海洋环境监测手段
“十五”国家863成果 ---小型多参数海洋环境监测浮标
潜水器
核潜艇活动范围：300～400米的海洋深处 潜水器征服了深海 具有水下观察和作业能力的活动深潜水装置。 主要用来执行水下考察、海底勘探、海底开发 和打捞、救生等任务，并可以作为潜水员活动 的水下作业基地。又称深潜器、可潜器。
载人潜水器 无人潜水器
我国首个7000米超 深度载人潜水器 （蛟龙号）
潜标技术
潜标技术
利用潜标系统作为观测平台的海洋观测技 术，包括系留技术、应答释放技术、定位和 寻找技术、布放回收技术、防护技术等。

海洋调查的方法（转载）

海洋调查的方法（转载）

第一章绪论1、海洋调查是用各种仪器设备直接或间接对海洋的物理学、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。

2、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。

3、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。

4、单船调查时期：a、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。

b、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。

5、无人浮标站：固定式、自由漂浮式、水下自动升降式、深潜器。

6、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。

8、海上观测：大面观测和断面观测。

第二章深度测量1、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。

2、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）。

二者关系：现场水深大于海图水深3、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。

4、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。

5、水深测量通常采用回声测深仪和钢丝绳测深两种方法。

6、钢丝绳测深：A、测深设备：绳索计数器，钢丝绳，重锤，绞车，倾角器。

B、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。

海洋调查与观测技术讲义1剖析

海洋调查与观测技术讲义1剖析

生物部分第一节前言1、基本定义1.1 海洋监测marine monitoring在设计好的时间和空间内，使用统一的、可比的采样和检测手段，获取海洋环境质量要素和陆源性入海物质资料，以阐明其时空分布，变化规律及其与海洋开发、利用和保护关系之全过程。

1.2 基线调查baseline investigation对某设定海区的环境质量基本要素状况的初始调查和为掌握其以后间隔较长时间的趋势变化的重复调查。

1.3 常规监测ordinary monitoring在基线调查基础上，经优化选择若干代表性测站和项目，进行以求得空间分布为主要目的，长期逐年相对固定时期的观测。

1.4 定点监测fixed-point monitoring在固定站点进行常年更短周期的观测。

其中包括在岸（岛）边设一固定采样点，或在固定站附近小范围海区布设若干采样点两种形式观测。

1.5 应急监测emergency monitoring在海上发生有毒有害物质泄放或赤潮等灾害紧急事件时，组织反应快速的现场观测，或在其附近固定站临时增加的针对性观测。

1.6 专项调查specific survey为某一专门需要的调查。

如：废弃物倾倒场，资源开发，海岸工程环境评价等进行的调查。

2、监测内容2.1 海洋环境质量监测要素：—海洋水文气象基本参数；—水中重要理化参数、营养盐类，有毒有害物质；—沉积物中有关物理参数和有毒有害物质；—生物体中有关生物学参数生物残毒及生态；—大气理化参数；—放射性核素。

2.2 项目选定原则除水文气象项目必测外，其他项目的选定原则是：—基线调查应是多介质且项目要尽量取全；—常规监测应选基线调查中得出的对监测海域环境质量敏感的项目；—定点监测为海水的pH、浑浊度、溶解氧，化学耗氧量、营养盐类；沉积物的粒度、有机质、氧化还原电位；生物的体长、重量、年龄、性腺成熟度等；—应急监测和专项调查酌情自定。

3、测站布设原则3.1 测站布设的基本要求3.1.1 依据任务目的确定监测范围，以最少数量测站，所获取的数据能满足监测目的需要。

3-海洋水文要素观测24页PPT文档

3-海洋水文要素观测24页PPT文档
实用盐度标度“PSS78” 选定一种浓度为精确值的氯化钾(KCl)溶液， 用海水水样相对于KCl溶液的电导比来确定盐度值。为保持盐度历史资料 与实用盐度标度的连贯性，规定KCl溶液的浓度精确值为32.4356‰，规 定该溶液在一个标准大气压下，15℃时的电导率C(32.4356，15，0)与同 温同压下标准海水电导率C(35，15，0)相同。
02.04.2020
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海水盐度观测
式中，K15是在一个标准大气压下，15℃时水样的电导率C(S，15，0) 与同温同压下标准KCl溶液电导率C(32.4356，15，0)之比值，即:
实用盐度公式适用范围为2≤S≤42。
盐度的测定方法
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海水密度观测
密度定义:
海水密度是指单位体积海水含有的质量,海水密度的单位是kg/m3.符号
其中，(S,t,0) 为一个标准大气压下的海水密度。
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海水密度观测
密度定义:
上述各式中s表示盐度,密度ρ单位为kg/m3,温度t单位为℃,压强P单位为 Mpa。公式适用范围:盐度0~42,温度2~40℃,压强0~100Mpa。
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海水透明度、水色观测
透明度定义:
透明度是表示海水能见程度的一个量度。即光线在水中传播一定距离后, 其光能强度与原来光能强度之比。
水色定义:
水色是指海水的颜色。是由水质点及海水中的悬浮质点所散射的光线来 决定的。
水色与透明度之间存在着必然的联系,一般说来,水色高,透明度大,水色 低,透明度小。
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海水透明度、水色观测
水温随深度的分布除了有较浅的季节性温跃层外，一般都存在主温跃 层。若以10℃等温面作为主温跃层特征值，经观测得知，它在赤道附近 较浅，而在亚热带较深，在中纬度又较浅，到亚极地上升达海面。主温 跃层以上为水温较高的暖水区，其下为水温低、垂直梯度很小的冷水区。

海洋要素调查与观测技术(笔记)

海洋要素调查与观测技术(笔记)

第一部分绪论【第一周】是关于一些海洋考察，观测的大事件及热点。

介绍一些先进技术和基本概念。

第二部分海水深度及海底地貌的测量【第二周】疑问：关于“钢丝绳”法的倾角校正问题：校正原理没有讲，只是给了个经验公式。

保证不了钢丝入水后因海流等引起的倾斜是单斜率线性的。

解惑：利用公式校正倾角是有前提条件的，在实际测量中，钢丝绳在水中往往不是直线，而是比较复杂的曲线，不满足前提条件。

许多海洋学家做了不少的试验和研究，但没有获得理想的结果。

因此，目前遇到钢丝绳倾斜情况时，鼓励加重重锤而尽量不加以矫正。

（虽然问题没解决，有发展前景，但这种原始简单的方法可能会被先进方法取代。

）经典：高低双频回声仪原理，巧妙地解决了沉积层问题。

观点：有关遥感测深。

既然可以测深，遥感波能穿越海水，那么他可不可以穿越陆地呢？如果可以，那将是一种多么好的探测矿产和油气资源的工具啊。

第三部分海水温度的测量【第三周】要点：温度的确定策略，CTD、XBT，颠倒温度计及颠倒采水器。

疑问：颠倒温度计的测量原理。

解惑：真空表面张力盲枝断裂第四部分盐度、透明度、水色、海发光观测【第四周】要点：实用盐标、k15与R15、测量意义、ARGO计划、海发光观测。

疑问：如何能看到海发光，用肉眼就可以吗？解惑：在夜间无光情况下，用肉眼就能看到。

不是之前想的那样，在海底要用灯照着才能看到生物光。

第五部分海冰观测（一）【第五周】要点：我国结冰的四个地域、冰期的概念、测点的布设、冰情要素：冰量（配合能见度）浮冰密度（分级）疑问：海冰是如何上岸的？（具体解释）、断面观测与大面观测解惑：“冰期”的单位是一个冬天，与年无关。

大面观测：了解海况后设点定时观测，船到站不抛锚，比较简单快速。

断面观测：只选择一个断面观测。

第五部分海冰观测（二）【第六周】要点：我国海冰的分类、观测记录、观测方法、浮冰是重点、圆盘计算法、第六部分海流观测【第九周】要点：海流的观测三种方法、中性浮子测流、机械旋桨式海流计原理、磁路式安德拉海流计、声学多普勒海流计、声学多普勒海流剖面仪。

【海洋要素调查与观测技术】实习报告-大连海事大学海洋科学专业

【海洋要素调查与观测技术】实习报告-大连海事大学海洋科学专业

海洋要素调查与观测技术实习报告书指导教师：吉云秀实习人员：王洋学号：2220082522大连海事大学环境科学与工程学院海洋系2012年7月1 实习目的、时间、地点实习目的：为了了解海洋科学研究数据获取、分析的全过程，掌握部分观测仪器的使用要领，通过对海洋现象的感性认识，加深对海洋科学理论的理解，锻炼意志，培养认识问题、分析解决问题的能力，为今后更好地从事海洋研究、海洋管理、环境保护等工作打好基础。

另外，锻炼动手能力、团队协作能力也是本次实习的重要目的。

实习时间：2012年7月9日至19日。

实习地点：大连港、国家海洋局大连海洋环境监测中心站。

2所用仪器名称SST-CTD90M75E型温盐深仪、YSI5563多参数水质仪、SLC9-2型直读海流计、不锈钢挖斗式采泥器、QCC10型系列球阀采水器、QJC11-1型不锈钢手摇绞车、透明度板、水色计、铅鱼若干。

3观测项目与方法3.1水深：用组装好的绞车配备钢丝绳，钢丝绳尾悬挂重物铅鱼，使钢丝绳垂直于水面。

摇动绞车，用计数器记录水深，当铅鱼入水时计数器清零，开始记录水深，待铅鱼触底（钢丝绳松弛）后反方向转动绞车使钢丝绳恰好绷紧有关水文绞车和钢丝绳：水文绞车是专门用以进行水纹观测工作的卷扬机，有动力（电动和液压）和手摇两类。

手摇水文绞车较为简便，一般由架板、卷筒、刹车、停闸盒手摇把手等部件构成。

本次应用QJC11-1型不锈钢手摇绞车。

由回转台组件、手摇把、棘轮刹车组件、绞车组件、计数器、支架组件、拉杆组件。

主要规格：额定负荷70kg，最大负荷80kg；水文绳使用长度150m；支架水平倾角30°~80°；自重50kg。

水文绞车上通常使用直径约3~6毫米的钢丝绳，它应具有柔韧、坚固、耐腐蚀、重量轻、负荷大等特点。

有关绳索计数器：绳索计数器是用以测量放出或回收钢丝绳长度的仪器，有的单独使用，有的附装在绞车上。

它由滑轮和滑轮轴联接的若干齿轮构成。

当钢丝绳带动滑轮转动时，齿轮轴端的指针也随之转动，并直接指出收放钢丝绳的米数。

上海海洋大学海洋要素 第3章 长期观测资料的分析

上海海洋大学海洋要素 第3章 长期观测资料的分析
（4） （5）
x W cos t W cos cos z W sin sin z y kW sin t kW sin cos z kW cos sin z
• 可以得到
u 'cos v 'sin W cos u ''cos v ''sin W sin v 'cos u 'sin kW sin v ''cos u ''sin kW cos
•将
坐标轴旋转一个 角，与椭圆的长短 轴重合，记为 坐标轴，则 在 上的 投影可写为
x u cos v sin u ' cos v 'sin cos z u '' cos v ''sin sin z （4） y v cos u sin v ' cos u 'sin cos z v '' cos u ''sin sin z
由于海洋环境变化十分缓慢，对一般海区具有极 大的稳定性，在不是特别长的时期内，可充分认 为振幅和迟角是常数
• 由于海面是由许多不同周期的振动迭加而
成，故潮位高度可以表示为
（1）
其中 为长期平均水位高度，下标 i 指示不同 分潮， 为分潮初始位相，迟角的负值 代表了 实际分潮相对于天文分潮的位相超前
• 求解上面的四元一次方程组即可得到由椭圆
要素计算调和常数的公式
u ' W cos cos kW sin sin u '' W sin cos kW cos sin v ' W cos sin kW sin cos v '' W sin sin kW cos cos

《海洋水文要素观测》课件

《海洋水文要素观测》课件

质量控制与保证
讲解如何进行海洋水文要素数据的质量控制和保证，以提高数据的可信度。
数据分析与可视化
介绍如何利用数据分析和可视化方法，揭示海洋水文要素的规律和趋势。
海洋水文要素应用
探讨海洋水文要素在海洋科学、环境保护和资源开发中的应用。
气候变化对海洋的影响
讲解气候变化对海洋水文要素的影响，包括海洋温度、盐度和海平面上升等。
探究海洋中温度、盐度和密度在不同深度的变化特点。
洋流和环流
讨论海洋中的洋流和环流现象，以及其对海洋循环系统的影响。
潮汐和潮流
解释潮汐和潮流形成的原因，以及它们在海洋中的运动规律。
波浪特性
介绍海洋中的波浪形成机制和波浪的传播特性。
海洋温室气体和碳循环
探讨海洋中温室气体的来源和影响，以及碳循环在海洋中的过程。
未来发展及挑战
展望海洋水文要素观测的未来发展方向，并探讨当前面临的挑战。
海洋酸化
讲解海洋酸化的原因和对海洋生态系统的影响。
海洋观测系统
介绍海洋观测系统的构建和应用，包括实地观测和遥感技术。
现场测量
详细介绍如何进行海洋水文要素的现场测量，包括温盐深仪和流速测量设备。
遥感
解释如何利用遥感技术获取海洋水文要素的信息，包括卫星遥感和激光遥感。
海洋数据管理
探讨海洋数据的收集、存储和管理方法，以确保数据的安全和海洋水文要素观测的基本概念和意义。
海洋水文要素观测的重要性
探讨海洋水文要素观测对于海洋研究、气候变化、生态系统保护和人类活动 的重要性。
深入了解海洋水文要素观测的基本原理
讲解海水性质的影响因素，包括温度、盐度和密度等。
水块分类
介绍不同水块的特征和分类方法。

海洋学第三章 海水物理性质

海洋学第三章 海水物理性质

海冰的发展过程
冰形成初期速度很快，以后 渐渐放缓
海冰的分裂和消融
灰尘、杂质和盐包是溶化 的中心 形成水坑，由于其反射率 低，更多的吸收太阳热量， 于是加速融化 表 反射率数值
Surface Albedo value
29
海水
0.05-0.10
耕地
无雪海冰
0.10-0.25
0.30-0.40
融化的雪
新雪
分子缔合

溶解力强（极性）
7
Sodium Chloride 氯化钠
N aC l
Na

离子键
Cl

Cation 阳离子
Anion 阴离子
水合作用: 溶质的分子或离子与溶剂的分子相结合的作用对于水溶液来 讲称为水合作用
8

密度变化异常：“热胀冷缩”？
密度随温度变化-----分段函数 最大密度温度
9
海水结冰的过程
28
当海水温度降至冰点以下 时，海水出现过冷状态， Slush Pancake ice 海水以有机物、无机物悬 Frazil ice 浮微粒或雪花晶体作为结 什么地方的海水最先结冰？ 晶核，形成针状冰 (frazil ice)，继而形成 浅水区如海岸、海湾、海峡等处 海绵状（雪泥slush）， 低盐区如河口 当温度继续下降的情况下， 冰片增厚，面积扩大。

4
• 三、盐的循环
事实1：河流将岩石风化产生的盐带到大海每年1015克/年 事实2：海洋盐度在过去15亿年中保持不变
稳定状态 盐的输入率等于输出率
第二节 海水的物理性质
一、淡水

5
分子结构：极性，分子缔合力
6
H2O: 唯一一种能在地球表面以固态、液态、气态同时存在的物质。 三种相下的分子状态见下图：

第3章 海洋水文要素观测

第3章 海洋水文要素观测

高（低）高潮 ：较高（低）的一次高潮 。
低（高）低潮 ：较低（高）的一次低潮。 日潮不等：一日内两次高潮或低潮潮高不等现象 。 分点潮 ：当月球在赤道附近，则两高 潮（低潮）的潮高约相等，此时的潮 汐称为分点潮。 回归潮 ：当月球在最北或最南附近时， 所产生的日潮不等为最大，此时潮汐叫 回归潮。 N
R15为一个标准大气压和15℃恒温水的条件下，海水样品 与盐度为35‰的标准海水的电导率比值，称为相对电导率 或电导比。
如果样品的电导率Rt是在任意温度t℃下测定的，则需进 行温度订正，订正公式为：
15 (t ) R15 R 105 Rt (Rt 1)(t 15)[96.7 720Rt 37.3Rt2 (0.63 0.21Rt2 )(t 15)]
海水状态方程：
P ( S , t , p) ( S , t , 0)(1 10 ) 1 K ( S , t , p)
则实用海洋表层以下密度为：
(S , t,0) 0 AS BS 3/ 2 CS 2
公式适应范围：盐度0～42，温度2 ~ 40℃，压强0 ~ 100 Mpa。密度单位kg／m3 ，温度t单位为℃，压强P单位Mpa。
基本工作原理：通过固定在水位计顶端的声学换能器向下 发射声信号，信号遇到声管的校准孔和水面分别产生回波， 同时记录发射接收的时间差，进而求得水面高度。
特点是使用方便，工作量小，滤波性能良好，适用测量。
4．压力式验潮仪 压力式验潮仪按照结构可以分为机械式水压验潮仪和电子 式水压验潮仪。
机械式水压验潮仪主要组成：水压钟、橡皮管、U 型水银管和自动记录装置组成。
3．5 潮汐及潮汐观测
3．5．1 潮汐 3．5．1．1潮汐现象
海洋潮汐 ：海水受到月球和太阳的吸引力作用，产生一种 规律性的升降运动，这种海面升降现象叫做海洋潮汐。 潮：海水白天的涨落现象。 潮汐 汐：海水夜间的涨落现象。 产生潮汐现象的主要原因：地球上各点距离月球和太阳的 相对位置不同 。

海洋调查与观测技术P3水温观测-精品文档

海洋调查与观测技术P3水温观测-精品文档

3.5.2 电子式温盐深自记仪（CTD）
• CTD主要包括压强（D)，温度（T)和电导率（C)传感器、 10kz振荡器、精密的AC数字化器、格式器等电子元件和线路。 • 与同类相比，优势为：零漂小，长期稳定性好，噪声低，准 确度与分辨率高。
Marine Survey and Observation Techniques
Marine Survey and Observation Techniques
3.4 玻璃液体温度计
3.4.1 表面测量原理
• 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。
• 主要用于测量表层海水温度
3.5 温深系统测温
3.5.2 电子式温盐深自记仪（CTD）
CTD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大，观测前探头应先放入水中停留 数分钟预热（冷）。 • 探头下放时获取的数据为正式测量数据，探头上升时获取的 数据为水温数据处理时的参考值。 • 写下观测日志：观测期应记录仪器型号、编号、测站站号、 站位和水深，观测日期，船只漂移情况。
为比容偏差
Marine Survey and Observation Technond Temp Pres(db) • 压力与深度换算 2019/12/19 23:51:54 4.0972 17.2584 10.2993
参数：Ø=23∘
2019/12/19 23:51:57 2019/12/19 23:52:03 2019/12/19 23:52:11 2019/12/19 23:52:16 2019/12/19 23:52:21 2019/12/19 23:52:25 2019/12/19 23:52:29 2019/12/19 23:52:33 2019/12/19 23:52:37 2019/12/19 23:52:41 2019/12/19 23:52:45 2019/12/19 23:52:49 2019/12/19 23:52:53 2019/12/19 23:52:57 2019/12/19 23:53:00 2019/12/19 23:53:04 2019/12/19 23:53:07 4.2042 4.4267 4.6034 5.3866 5.8414 6.1612 6.3272 6.3573 6.7388 6.8504 6.9409 6.9726 7.0610 7.1603 7.2530 7.8279 10.9322 17.6159 17.6989 17.7108 17.6832 17.6629 17.6432 17.6197 17.6180 17.5953 17.5896 17.5842 17.5831 17.5803 17.5772 17.5769 17.5640 17.4107 10.6479 11.2315 11.6723 12.1814 12.7115 13.2640 13.7352 14.2279 14.6612 15.2295 15.7897 16.2224 16.7746 17.2880 17.7410 18.3101 18.7115 Salinity(ppt) 2.5893 2.6383 2.7814 2.8989 3.4296 3.7415 3.9627 4.0793 4.1002 4.3664 4.4445 4.5079 4.5301 4.5919 4.6615 4.7262 5.1306 7.3764

3 第三章 观测平台

3 第三章 观测平台

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第三章 观测平台
第三节 浮标和潜标
海洋国家实验室领军海沟深渊观测研究
二、潜标
为了减少浮标和仪器的损失， 在深海大洋中，通常使用潜标 观测海流。
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第三章 观测平台
第三节 浮标和潜标
三、坐底式潜标
海床基是放置在海底的观测系统，主要采用各种仪器探测 海底附近的海洋参数，还可以采用声学仪器测量海洋的剖 面参数。 海床基系统有声学释放系统以便回收。
声波测深示意图
S (1500 * t) / 2 H Sh
h：船的吃水深度，H: 真实水深。
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补充-深度测量
三、水深测量的方法
（二）回声测S深ou仪n测d v深elocity (at surface)
Velocity (m/sec)
1560 影响声速的三个关键因素：
1540
0 ppt
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补充-深度测量
一、水深测量的目的和意义 水深又分为现场水深或瞬时水深以及海图水深。
• 现场水深或瞬时水深：现场测得的自海面至海底的 垂直距离。
• 海图水深：是从深度基准面起算到海底的水深。 理论深度基准面：海图水深的起算面，定在最低低 潮面 。(在第九章还要详细介绍）
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补充-深度测量
一、水深测量的目的和意义 水深又分为现场水深或瞬时水深以及海图水深。
第三节 浮标和潜标
四、漂流观测
近年来，漂流浮标技术的进展主要表现在： （三）中性浮子近底层流的观测 （四）水下自航式海洋观测平台
• 水下滑翔机器人将浮标技术与水下机器人技术相 结合，具有浮标和潜标的部分功能。
• 适宜大量布放，适用于大范围海洋环境的长期监 测。
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ห้องสมุดไป่ตู้三章 观测平台

第三章 海域使用基础调查

第三章 海域使用基础调查
准确度等级 1 2 3 准确度 0.02 0.05 0.2 分辨率 0.005 0.01 0.05
（2）观测方法：CTD进行定点测量、XCTD和走航式 CTD(MVP300)进行走航测量。实验室盐度计进行测量计算。 （3）资料整理与统计分析 对实测海水盐度数据和历史调查资料进行统计分析，给出各站 层实测的盐度变化特点，分析海区盐度的时空变化规律和最高、 最低值，计算不同重现期的最高、最低盐度。
表 3-3 海流观测的准确度
流 速 （cm/s） <100 水 深 （m） 200 >200 200 >200 准 确 度 流 速 ± 5 cm/s ± 3 cm/s ± 5% ± 3% ± 5 流 向
≥100
（3）资料处理与潮流调和分析
P 60
1）通过对实测海流资料分析 提供实测流速、流向成果表、曲线图、矢量图； 分析实测海流随时间的变化、垂直变化； 进行流速流向联合分布统计分析。 2）对实测海流进行调和分析 计算各主要分潮流的调和常数和椭圆要素； 计算潮流性质系数和潮流类型判别，分潮流运动形 式； 分析潮流场、余流场的基本特征； 计算各层最大可能潮流和余流流速、流向； 计算潮流水质点最大可能运移距离； 根据潮流调和常数计算绘制各层潮流椭圆图。
7、海冰
类型：浮冰、固定冰、冰山 （1）观测技术指标 1）观测要素 海冰观测要素：主要观测要素和辅助观测要素。
P 64
浮冰观测的主要观测要素：冰量、密集度、冰型、表面特征、冰状、漂流方向和 速度、冰厚及冰区边缘线。 固定冰的主要观测要素：冰型、冰厚和冰界。 冰山的主要观测要素：位置、大小、形状及漂流方向和速度。 海冰的辅助观测要素：海面能见度、气温、风速、风向及天气现象。
P 59
3、海流
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中间数值可用内插法计算，超出50米部分可叠加计算。
颠倒温度计水温观测步骤
口诀：一记、二挂、三感、四读、五检 根据调查和监测要求确定观测层次，将装好温度计的采水器从表层 至深层依次安放在采水器架上，并将各层次的采水器号、温度计号和 VO值记入原始记录表中。 悬挂采水器，当水深在100m以浅时，在悬挂表层采水器之前，应先 测量钢丝绳倾角；倾角大于10°时，应求得倾角订正值。若订正值 大于5m，应每隔5m增挂一个采水器，直至底层采水器离预定的底层 在5m以内，再挂表层采水器，最后将其下放到表层水中。 颠倒温度计在各预定水层感温7分钟，测量钢丝倾角和打锤时间，待 各层采水器全部颠倒后，依次提取采水器，并将其放回采水器架原来 的位置上，立即读取读数。 如需取水样，待取完水样后，第二次读取温度计的主、辅温值，并记 入观测记录表的第二次读数栏内，第二次读数应换人复核。若同一支 温度计的主温读数相差超过0.02℃时，应重新复核，以确认读数无 误。 如某预定水层的采水器未颠倒或某层水温读数检查有疑，应立即补 测，如某水层的测量值经计算整理后，两支温度计之间的水温差值 多次出现超过0.06℃，应考虑更换其中可疑的温度计。 颠倒温度计不宜长期倒置，每次观测结束后必须正置采水器。 如因某种原因，不能一次完成全部标准层的水温观测时，可分两次进 行，但两次观测的时间间隔应尽量缩短。
利用温深系统测温时，每天至少应选择一个比较 均匀的水层与颠倒温度计的测量结果对比一次。 若不准，应调整仪器零点或更换探头。
温盐深自记仪CTD/STD
CTD(Conductance Temperature Depth)，常用于海洋 科考，可以方便测得海水温度，盐度，深度等信息， 并可搭载其他探头使用 。 CTD通常由水下探头部分、水上数据处理装置和吊放 设备组成。 所获资料具有极高的准确度和分辨率。
颠倒温度计
颠倒温度计解决了深海测量水温的困难。 颠倒温度计有闭端颠倒温度计和开端颠倒 温度计，均需配在颠倒采水器上使用。前 者用于测量水温，二者配合使用，可确定 采水器的沉放深度。 颠倒采水器和颠倒温度计是采水样和观测 水温的重要仪器之一，可以分层进行测温 和采水。
颠 倒 采 水 器 结 构 及 原 理 示 意 图
采水器间距计算 （钢丝绳倾角接近0°时）
在船舷外把最下面一个的采水器挂在离重锤1米 的钢丝绳上，将计数器清零（或记下起点读数）。 按下式和计算表来悬挂各层采水器： l=h+a
式中，l-计数器上的读数； h-所挂采水器与底层间的距离； a-计数器校正数，根据h及计数器校正系数A查表
计数器校正值(a)表(挂采水器用)
开端颠倒温度计的还原修正
开端颠倒温度计的还原修正值（k）按公式（2）计算：
式（2）中： --闭端颠倒温度计经器差和还原修正后的主温度计的读数，℃； --开端颠倒温度计的副温度计经器差修正后的读数，℃； --开端颠倒温度计的主温度计经器差修正后的读数，℃； --开端颠倒温度计中主温度计从接受泡到0℃处水银的容积，℃； --开端颠倒温度计的玻璃的相对视体膨胀系数。 开端颠倒温度计经器差和还原修正后的主温度计的读数即为最终读数 Tu=T’+K’。既起当场水温的作用，又受当场压力的（即水深）的影响。
浅海
对于一般水文要素分布变化剧烈的海区，准确度为±0.1℃ 。 特殊情况需具体确定。
实际工作中，应根据所测项目的具体要求，制定合适 的测温准确度范围。 一般来说，规定观测准确度的原则，除了根据海区具 体情况外，首先必须从客观需要出发，并尽量达到一 种资料多种用途的效果；其次，还应考虑到现有技术 条件的可能性。
表面温度计与颠倒温度计
都属于玻璃液体温度计，测温原理相同。
利用装在玻璃容器中的测温液体，随温度改变而引起体积的变 化，以液柱位置的变化来测定温度的。
不同之处在于结构和制作方法上的不同。
颠倒温度计的毛细管是真空的，所以当颠倒时，由于重力的作用 球部的一部分水银由毛细管流向接受泡；然而另一部分水银由贮 蓄泡经过狭窄处的盲枝时，由于表面张力的作用，水银就在此中 断，此时不管温度计的水银是膨胀还是收缩，球部水银都不会越 过盲枝进入毛细管中。而表面温度计不管怎么颠倒，其毛细管的 水银不会与球部脱离。 颠倒温度计的准确性比表面温度计高（颠倒温度计的水银容积 大，横截面和分刻度小） 。
颠 倒 温 度 计 的 结 构 图
1—外套管； 2—副温度计； 3—主温度计； 4—主温度计贮蓄泡； 5—盲枝； 6—断点； 7—圆环； 8—出厂编号及卡箍 9—主温度计接收泡； 10—副温度计贮蓄泡 11—卡箍； 12—弹簧片； 13—副温度计安全泡； 14—水银槽； 15—软木塞； 16—椭圆弹簧键。
水桶取水测量（风浪大）
应将取上的一桶海水放于阴影处，把表面温度计放入桶内搅 动，感温1~2min后，倒掉海水。 重新取水 感温3min后，读数。读数时温度计不可离开水面。第一次读 数后，过1min后再读数一次。当气温高于水温时取偏低的一 次，反之，取偏高的一次。
表面温度计测温注意事项
感温或取水应避开船只排水的影响，读 数时应避免阳光的直接照射； 冬天取水时不应取上冰块或使雪落入桶 内，观测完毕应将水桶倒置； 表面温度计应每年检定一次。
温盐深自记仪CTD
CTD仪投放原则
保证仪器安全。
务必不要使仪器探头碰到船舷或触底，释放仪器要在迎风舷，避免 仪器压入船底。 探头应放在阴凉处，切忌曝晒。
根据现场水深确定温盐深仪探头的下放速度。
探头下放速度一般应控制在50~100cm/s范围内。（浅海或上温 跃层） 在深海季节层以下下降速度可稍高，但也以不超过150cm/s为宜， 且一次观测中尽量保持不变。 若船只摇摆剧烈，应选择较大的下降速度。
采水器沉放深度的确定
对于100m以浅的水层(含100m)，当钢丝绳倾角超过10°时，须作钢丝 绳的倾角订正，求得温度计测温的实际深度。 大于100m的水层，根据各层开端和闭端颠倒温度计的温差，计算求得各 采水器的沉放深度H。
TU—开端颠倒温度计的温度值，℃； TW—闭端颠倒温度计的温度值，℃； β—颠倒温度计的压力系数，℃/MPa；
CTD
CTD& 采水器
CTD主体及各式探针
CTD工作方式
水下探头主要包含传感器和测量电路。
水下探头内装有记录器和电源，可以自动测量和记录海水盐度和 温度随深度变化的装置，称为自容式盐温深测量仪。 用电缆把水下探头测得的盐温深信号传给水上装置，实时地显示 和记录海水盐度和温度随深度变化的装置，称为传输式或直读式 盐温深仪。 也可用声学方式传送自由沉浮的水下探头的盐温深信号。
各式测温计简述
液体温度计
表面温度计 颠倒温度计（深层水温观测的基本标准仪器，只能在停船时使用）
机械式温度计
深度温度计（BT）
电子温度计
热电式温度计 （测温100米以内，准确度约±0.5℃ ） 电阻式温度计（测温可达500米，准确度约±0.1℃ ） 电子式温度计（准确度可达±0.02℃ ，目前使用广，如CTD、XBT） 晶体振荡式温度计（准确度可达±0.001℃ ，定点观测及校正用）
观测时次
沿岸台站
只观测表面水温，每日的2,8,14,20时观测
海上观测
大面或断面站
船到站就观测一次
连续站
每2小时一次
观测标准层次
表层
海表面以下1m以内水层
底层
水深不足50m，离底5m的水层 水深50~100m内，离底10m的水层 水深100~200m，离底10m的水层 水深超过200m，离底不小于25m
第三章 海水温度观测
海水温度观测意义 温度观测的基本要求 各式测温计简述 测温计海水温度测定
海水温度观测意义
海水的温度是海洋物理性质中最基本的 要素之一，掌握水温的时空分布及变化 规律，对巩固国防、推动国民经济发展 有着重要意义。 海洋测量中，采用的很多设备是声学设 备，而海水中声波的传播速度取决于温 度、盐度和深度。尤其在浅水测量中， 海水温度是影响声速的首要因素。
水上数据处理装置一般以计算机为主体，用表头指示、数 码显示、数字打印、磁带记录、模拟作图等多种方式记录 和显示海水的盐度（或电导率）、温度和深度的测值， 同时可计算出密度、氯度、声速等数值。 在水下探头上安装流速、流向、声速、pH值、溶解氧等 现场传感器和多瓶采水器，则成为现场的多要素综合测 量系统。
若探头过热或海-气温差较大时，观测前应将探头放入水中 停留数分钟进行预热（冷）。 探头下放时获取的数据为正式测量值，探头上升时获取的 数据为水温数据处理时的参考值。
SST-CTD90M75E型温盐深仪
SST-CTD90M75E型温盐深仪是一款高质量、 高精度的多参数水质测量系统，主要用于监测 海洋和湖沼的物理化学性质，化学和光学参 数，监测深度可达4000米。 SST-CTD90M75E 操作模式为在线模式或自容 模式，数据存储模式有三种：时间间隔模式、 深度间隔模式、连续模式；系统配有8个探 头，可测定温度、盐度、深度、浊度、pH、溶 解氧、叶绿素a、氧化还原电位8个水质参数。
风浪小时，直接海水中测量 风浪大时，水桶取水测量
观测时注意力求水温可靠真实，温 度读数须经器差订正才为实测值， 器差订正值可查找每支表面温度计 的检定书。
表面温度计观测步骤方法
直接测量（风浪小）
第一次感温，适应海水温度（在离开船舷0.5m以外的地方测 量）。 第二次感温：0~1m深度处感温5min后取上读数。并力求迅 速，要求从温度计离开水面到读数完毕的时间不得超过20s。 根据精度要求，读数要精确到0.1℃。
红外辐射温度计（海洋预报）
测温计水温测定
海洋表层水温测定
表面温度计 红外辐射温度计（遥感测温）
海洋深层水温测定
颠倒温度计 温深系统测温仪
温盐深自记仪CTD/STD 电子温深仪EBT 投弃式温深仪XBT
表面温度计
测量表层水温，测量范围为-6℃~ 40℃，准确度为0.1℃。 观测可在台站或船上进行，