海水营养盐参考物质的国际比对实验

准确可靠的海水营养盐数据是研究海洋生物地球化学过程的重要前提,为增加我国海洋化学实验室与全球其他实验室间的营养盐数据的可比性,本文介绍了厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室参与由国际海洋碳协作计划等海洋机构组织的海水营养盐参考物质的国际比对实验的具体测量过程和测量结果。在5次国际比对实验中（2006—2017年）,本实验室采用基于间隔连续流动分析技术测量海水营养盐参考物质中的硝酸盐、亚硝酸盐、活性磷酸盐和活性硅酸盐,在共计117项比对参数中,本实验室的结果与其他实验室高度可比,获得的满意测量结果高达109项,占比大于90%,且其中88%的测量值与公认的标准值的偏差在1倍的能力评定标准偏差之内,与国际同类实验室相比,本实验室对海水营养盐的测量能力在历年中保持在国际先进行列。本文基于历年国际比对的经验,对如何提升我国对海水、特别是开阔大洋营养盐测量的准确度提出了参考建议,为提高我国对海水营养盐的测量能力达到国际先进水平提供了借鉴。     

海水电导率的温度效应

引言 海水电导率温度效应的资料,对于通过现场海水盐度—温度—深度(STD)测量给出的温度、电导和压力数据来确定盐度是重要的。这对于许多实验室的工作也是需要的。例如用一个实验室盐度计为基准进行电导测量装置的校正。在海洋测量中常用的函数是电导率R_(s.t.P)     

海水的密度和1980年新国际状态方程

本世纪初以来,计算海水密度都是以福尔奇、克努森、苏伦森(1902年)的密度测量和爱克曼(1908年)的压缩率测量为依据的。新近得到的数据表明,克努森—爱克曼方程计算的数值存在误差。这些误差主要是由于测量的样品成分不同所引起的,并与盐度定义和测量的精确度有关。需要一个与1978年实用盐标定义一致的新国际海水状态方程。     

基于Landsat8TIRS数据的海表温度反演算法对比

海水表面温度是研究气候变化的重要参数,具有重要研究意义。为了选出适用于近海海域的最优温度反演算法,本文基于Landsat8卫星遥感数据,以北部湾海域为研究区,对比分析了包括辐射方程传输法（RTM）、单窗算法（MW）、单通道算法（SC）、线性劈窗算法（SW1）和非线性劈窗算法（SW2）在内的海表温度反演算法的反演精度并进行了敏感性分析。同时本文利用劈窗协方差−方差比值法（SWCVR）来反演大气水汽含量数据,减少了温度反演过程中对外部数据的依赖,研究结果表明：（1）基于Landsat8 TIRS数据的SWCVR法进行大气水汽含量反演的效果较好,误差约在0.5 g/cm2;（2）与实测海温数据相比SW2与SC算法精度较高,误差约为0.6 K;RTM与SW1算法次之,误差约为1.6 K与1.9 K;MW算法精度较低,误差约为2.5 K;（3）与AVHRR SST产品进行相比两种劈窗算法的精度较高,误差约为1 K和1.3 K,SC算法精度较劈窗算法略低,误差约为1.4 K左右,RTM与MW算法精度较低,误差约为2 K与3 K;（4）SW2算法对参数的敏感性最低,其次是SC算法、SW1算法与MW算法,RTM算法的敏感性最高。     

基于非均匀海水固有光学性质的透明度计算方法

针对透明度盘只能在白天开展海水透明度测量,易受自然环境和人为因素影响、客观定量性较差的不足,提出了基于海水固有光学性质的海水透明度计算方法。该方法仿真透明度盘测量海水透明度的基本原理,采用蒙特卡罗方法,利用海水固有光学性质,计算透明度盘所处位置海水上涌光相对量,结合对比度传输方程和人眼阈值,建立了基于海水固有光学性质的海水透明度计算模型。利用2006年1月至2月共37组海水透明度的观测数据与该模型数值实验结果比较表明,测量与计算值平均绝对误差为1.1 m。利用该方法可以客观、定量、准确地计算海水透明度,并且为夜间海水透明度要素计算增加了一种新途径。     

AUTOSAL 8400B实验室盐度计的检测方法

盐度是海洋水文监测中一个重要被测参量,高质量盐度数据的重要性已经在远海调查和近海调查中被认知。大部分的盐度监测数据是通过现场多参数监测仪器(如CTD)获取的,而实验室盐度测量依然是获得高精度盐度数据的有效方法。AUTOSAL 8400B实验室盐度计是加拿大Guildline仪器公司研制开发的一种高精度的测量海水电导率比值的仪器,其测盐最大允许误差可达到±0.002 psu,经常被用于标准海水的定值和CTD仪器的校准。我国国内引进了不少该型仪器,为了把好其质量关,国家海洋标准计量中心研发了一套对该仪器进行科学的检测的方法。     

海洋中的CO2观测与研究

在1985年～1997年之间"陆架边沿海海洋通量研究"和"中美海气联合调查"(TOGA)海洋观测调查项目中,利用库仑仪系统和高精度测量海水二氧化碳分压气相色谱系统测量了表层和深层海水总溶解二氧化碳(TCO2)、海水和大气CO2分压(PCO2)样品,测量精度为±1umol/kg和±1utam.根据表层和深层CO2数据,讨论了影响CO2变化的主要因素,通过研究计算获得了CO2和温度(T)、盐度(S)、总碱度(ALK)相关回归方程.CO2分布变化与流、水团、黑潮变化密切相关.本文根据在中国东海四个航次测量的海水和大气的PCO2,描述了调查海域CO2的源与汇以及通量的分布.     

臭氧法海水化学需氧量测量仪

海水化学需氧量(COD)是海水中有机污染物的综合指标,是海洋环境监测最重要的项目之一,目前我国海洋环境污染日趋严重,现有的COD测量方法远远不能满足形势的需要,研制开发现场、快速、自动、连续运行的“COD测量仪”势在必行,也是海水COD分析技术发展方向和发展趋势。在国家863计划的支持下,我们研制成功了可用于现场的“臭氧法海水化学需氧量测量仪”。文中介绍了臭氧法海水化学需氧量测量仪的原理、实验室现场试验结果和海试现场情况。大量实验数据表明,该测量仪具有测量快速、结果准确、长时间不需维护等特点。     

测定稀释或浓缩标准海水和KCl溶液之间的电导率比,建立1978实用新盐标

序言我们实验室测定电导率时使用的基本原理是利用惠斯登交流电桥测量溶液的电阻。技术程序包括测量一定体积海水的电阻R和温度t。用仲斯型电桥(Γeeds和Northrup公司,4666型)测量电阻,用A.C电桥(A.S.L公司,H7型)和铂电阻(Tinsley公司,5187SA型)测量温度,用Jones型电导池(Beckman公司,6J型)确定海水的体积。用KCl标准溶液(Jones和Bradshaw,1933)确定该电导池的尺寸(或由电导池所限定的海水体积)。KCl溶液的电导率已事先准确知道,物理化学家们用它们作为电导率标准溶液。     

自研高精度pH传感器的标定、校正方法及其在海水原位观测中的应用

电化学方法是测量海水pH值的主要方法之一。针对自主研发的基于铱金属及其氧化物电极的pH传感器,建立了海水环境下仪器标定和数据校正的方法,并在近岸和大洋环境中进行了原位测试的应用。仪器标定包括：(1)依照海水pH分析的标度要求选取适当的标定缓冲试剂;(2)以标准海水替代常用的2-氨基吡啶(AMP)溶液制备标定缓冲体系。数据校正主要包括温度背景校正及误差校正。海区原位测试应用以及与其他同类仪器对比表明,标定体系差异带来的误差可达1.00 pH单位,数据校正可提升测试精度0.10～3.00 pH单位不等。仪器的标定与数据校正方法能有效提高该自研pH传感器的测量精度。