SZF2-1A型多参数波浪试验浮标波浪要素海上比测试验与初步分析

通过海上比测试验,对新研制的SZF2-1A型多参数波浪试验浮标系统的工作稳定性、波浪传感器测量准确性进行全面客观评价。采用MARKⅡ波浪骑士的测量数据作为参比,结果表明,试验浮标与波浪骑士所测数据具有良好的一致性:两种仪器间最大波高相关系数为0.96,均方根误差为0.33 m,有效波高相关系数为0.99,均方根误差为0.13 m,相对误差为6.0%,平均波高相关系数为0.98,均方根误差为0.088 m,相对误差为6.2%;两种仪器所测有效波高、平均波高对应周期的一致性比较好,相关系数分别达到0.86和0.87;两种仪器所测波向相关系数为0.77。总体上得出结论:试验浮标运行状态稳定,波浪传感器测量准确可靠。     

多参数水质仪海上比测试验研究

通过试验场长期定点的海上比测试验,对国产多参数水质仪的工作稳定性、可靠性和现场可维修性进行全面客观的 评价。采用定期维护检定的YSI6600M型多参数水质仪作为比测水质仪,得出比测试验结果。在比测过程中定期采集水样, 通过国标法保证比测水质仪数据的准确性。试验结果表明该方法适用于多参数水质仪的定点长期比测,为国产水质仪在试验 场开展试验提供性能评价的依据。     

ARGO剖面浮标电导率传感器漂移问题探讨

ARGO剖面浮标在海上长期工作,其携带的电导率传感器漂移会导致测量数据误差,从而影响观测资料的质量。文章利用误差理论和回归分析、曲线拟合等数理统计方法,检测和处理由ARGO剖面浮标电导率传感器漂移所带来的测量误差,并对太平洋、大西洋和印度洋上已经发现有电导率传感器漂移的ARGO资料进行了校正,取得了比较理想的结果。     

COPEX和HM2000与APEX型剖面浮标比测试验及资料质量评价

利用船载CTD仪、国外剖面浮标(APEX)和实验室盐度计等标准仪器设备,在西北太平洋海域对2种型号国产剖面浮标(COPEX和HM2000)进行了现场比测试验,并对观测资料质量进行了定性和定量分析与评价.结果表明:(1) COPEX和HM2000型剖面浮标观测的盐度资料均能达到国际Argo计划提出的±0.01的精度要求;(2)HM2000的最小观测深度离海面1 m以内,最大观测深度基本稳定在2 000 m左右,并能保持在1000 m深度附近漂移,而COPEX的最小观测深度在8～9 m之间,最大观测深度则在1 800～1 900 m之间波动,且漂移深度都在600～800 m之间;(3)COPEX和HM2000都获得了70条以上有效观测剖面.总体而言,两种国产剖面浮标观测的温、盐度资料都是可信、可靠的.但试验中暴露的一些问题和不足仍有待不断改进和完善.     

波浪浮标数据比测评估

海浪是我国海洋环境业务化观测要素之一,也是海洋预报的重要参数之一,波浪观测仪器对海浪长期、稳定、准确的观测直接影响了科学研究和海洋海岸工程设计的科学性和合理性。为此,波浪观测仪器需进行室内实验室测试和室外海上测试,但目前进入业务化系统的波浪观测仪器一般只进行了实验室计量检定,缺乏现场测试评价。现阶段,用于波浪观测的主要仪器为重力式波浪浮标,为进一步检验重力式测波浮标的稳定性、可靠性,验证波浪数据的有效性、准确性,本文设计了实验室和海上比测试验,分析对比了国内外几种主流测波浮标的观测结果,总体来看,山东省科学院海洋仪器仪表研究所的SBF3-2型波浪浮标和国家海洋技术中心的SBF6-1型波浪浮标观测效果最好,准确性较高,稳定性较强。     

波浪仪器海上比测试验方法研究

波浪测量仪器由于观测对象的随机性和本身工作原理的多样性,很难通过室内实验进行计量检定,而海上试验的进行通常采用仪器比测的方式开展,文中就波浪测量仪器进行实海况仪器比测试验的方法进行了研究和探讨。首先通过严格选取试验环境、选择合适的试验参照仪器并规定统一的试验方法和试验流程,确保比测试验获得的数据具有真实的可比性。然后进一步通过对试验数据的处理和分析,对波浪仪器的准确性、可靠性和稳定性等仪器性能进行了分析,以期对波浪仪器比测试验标准规范的建立提供理论参考。     

基于ARGO数据的日本以南黑潮水温垂直变化研究

以日本以南的黑潮下游段为研究区,使用中国ARGO实时资料,中心提供的2005～2009年的ARGO浮标资料,研究该范围的温度垂直分布规律,并利用同纬度带开阔大洋的ARGO资料进行对比分析.发现在该海域200m深度附近存在—不随季节变化的恒温层,温度常年保持在19.1℃附近,标准偏差0 5℃,且该现象自西向东渐不明显.恒...     

海上固定平台测波雷达比测试验研究

南海深水油气开发将成为我国海洋石油工业新的战略区域,掌握该区域的海洋动力环境对于海洋油气资源的开发具有重要意义.由于波浪浮标的安全性较差,容易丢失,利用浮标技术获取长时间序列的波浪参数非常困难.为验证海上固定平台测波雷达的观测性能,对安装于我国南海番禺30-1（简称PY30-1）油田的遥感实验设备及布放在该区域的波浪骑士测波浮标的比测试验进行了介绍,对所获得的波浪数据进行了分析,并得出结论.     

X波段雷达测波系统比测方法的研究

目前我国已经进口了Ｘ 波段雷达,大多数使用的ＷＡＶＥＸ 海事雷达海浪数据采集系统。利用Ｘ 波段雷达开发监测海浪的波高、波长、波向与波周期等相关参数已经取得初步成果。同时,在Ｘ 波段雷达数据质量控制以及将雷达数据与海洋动力学模型进行同化方面积累了一定的经验,但距离制定明确的应用规范还存在较大差距。文章试图通过对东海区Ａ、Ｂ两个海洋站Ｘ 波段雷达与波浪浮标、人工观测数据等比测数据的分析,得出比测方法中比对仪器选择、环境因素、海况等方面的要求,以得到更为准确的比测结果。     

利用Argo浮标的海面轨迹对惯性流的研究

利用Argo浮标在海面漂流的轨迹信息,通过最小二乘法对轨迹进行拟合(主要是背景流和惯性流两者的拟合),得到了惯性流的流速和轨迹,从而对不同海域处海表的惯性流进行了研究分析.以5900465号浮标轨迹为例进行计算分析,结果表明在130°～140°E,30°～40°N范围的海区内,惯性流的最大值为43 cm/s,最小值为3 cm/s,平均值为16 cm/s.同时发现,拟合的轨迹与原始轨迹偏差较小,这说明了此方法的稳定性及可靠性.利用Argo浮标在海面漂流的轨迹信息提供了一个新的研究方面,可以有效利用现在布放在各个海区的浮标漂流轨迹资料,提取关于惯性流更多的信息,同时也为研究惯性流对其它海洋动力过程的影响及其相互关系等提供了一个较好办法.     

Argo剖面浮标压力测量误差问题剖析

部分配置Druck压力传感器的APEX型Argo剖面浮标所观测的压力值存在明显偏差.尽管压力传感器故障的原因已经查明,但目前还没有寻找到一种比较理想的解决方法.文章扼要介绍了压力传感器故障产生的原因.探讨了压力误差校正的办法,以及目前可供选择的措施等.供国内浮标技术研制人员和Argo、CTD用户参考.     

Long-term Sensor Drift Found in Recovered Argo Profiling Floats

We recovered three Argo profiling floats after 2 to 2.5 years of operation, and recalibrated their temperature, conductivity, and pressure sensors. The results demonstrate that these floats exhibited a significant drift in salinity of −0.0074 to −0.0125, primarily due to the conductivity sensor drift. Combined with the recalibration result for another previously recovered float, the indication is that the negative salinity drift increases nearly in proportion to the operating period of floats. The increasing rate is −0.0041 (±0.0015) year⁻¹, which yields a salinity drift of −0.016 (±0.006) for the expected float lifetime of four years. The present result suggests that reducing the float surfacing time would improve the accuracy of the salinity measurements.     

Stability of Temperature and Conductivity Sensors of Argo Profiling Floats

After recalibration of the temperature and conductivity sensors of three Argo profiling floats recovered after operations for four to nine months, the results indicate that the floats basically showed no significant drift, either in temperature or salinity, and adequately fulfilled the accuracy requirement of the Argo project (0.005°C for temperature and 0.01 psu for salinity). Only the third float showed a significant offset in salinity of about −0.02 psu, as expected from comparison between the float data and the shipboard conductivity-temperature-depth data. This offset was caused by the operational error of the PROVOR-type float, in which the surface water was pumped immediately after the launch, fouling the conductivity sensor cell. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

Argo观测点数量的空间分布与变化分析

海洋渔业速报使用的遥感数据一般只能获得海洋表面的环境信息,而Argo数据可以为渔业速报提供较深处的温盐数据,通过分析Argo数据的空间分布与变化的特点,可以提高其在渔业速报中的应用质量。2001-2008年的统计数据显示,Argo浮标最大观测深度在2 200 m以浅,从观测点数量来看,以200 m,500 m,1 000 m,1 500 m,2 000 m为界分为六段;从垂直分辨率间隔周期来看,以200 m,400 m,1 000 m,2 000 m为界分为四段,垂直分辨率分别为5 m,10 m,50 m与20 m,50 m;从不同区域覆盖率来看,大西洋最高,太平洋最低,印度洋居中,北半球的格网覆盖率明显高于南半球的覆盖率,1 500 m以深格网覆盖率下降较快,1 700 m以深下降迅速。     

基于国产第一代Argo浮标的结构优化设计

Argo浮标即自沉浮式剖面探测浮标,长期工作在海上自动沉浮,专用于海洋次表层温度、盐度和深度的剖面测量。我国国产第一代Argo浮标由于结构布局引起浮标重心偏高、偏离中心线、电池容量小等问题,导致浮标在海面漂浮时稳定性降低,探测周期不及国外最新浮标。针对以上问题,文中主要介绍了Argo浮标结构的形状优化设计、相关计算和实验验证。     

全球海洋中Argo剖面浮标运行状况分析

A rgo剖面浮标是A rgo全球海洋实时观测网建设中的主要观测设备。自2001年国际A rgo计划组织实施以来,世界上已经有22个国家和团体在全球海洋中陆续布放了3 000多个A rgo剖面浮标,它们的寿命和运行状况一直是人们重视和关心的问题,因为这关系到何时能够实现国际A rgo计划的最终目标,更重要的是,涉及到浮标的性能、资料的可靠性。文中就这些问题进行了探讨,希望能有助于关注者对A rgo全球海洋实时观测网的建设及运行情况有一比较全面的了解。     

基于Argo的热带印度洋上层海温研究

利用2004年1月—2008年8月的月平均Argo再处理资料和NCEP风场资料,对热带印度洋2.5~500 m深度范围内的海温时空变化特征与机制进行了研究。结果表明:表层的阿拉伯海、孟加拉湾和赤道东印度洋是海温高值中心,同时是海温标准差低值中心,海温高的地方海温变化小,两者的分布型一致。在次表层,西南热带印度洋是海温高值区,赤道东西印度洋是海温低值区,次表层的海温变化最大,尤其在10°S~10°N之间的赤道印度洋。热带印度洋不同区域和深度的海温的显著周期不同,主要有1和0.5 a的显著周期。热带印度洋表层海温年周期变化主要受太阳辐射的影响,而0.5 a周期与季风有关。次表层以下海温变化主要是热带印度洋自身内部的动力作用,其1 a周期除了与太阳辐射和风有关,还与Rossby波和沿岸Kelvin波有关;其0.5 a周期除了季风这个主要因素,还与Wyrtki急流有关。海表面风场和LaNi~na是影响2006和2007年的正偶极子强度不同的重要因素。     

亚丁湾海域数值预报与Argo观测温度比较研究

亚丁湾海域是印度洋西部一个重要海洋运输通道,其海水性质变化多样,海水运动复杂,对航海等起着重要作用。利用了海浪-环流耦合模式建立的全球大洋环流预报系统2008年的预报结果,结合实时/准实时的Argo观测资料,针对亚丁湾海域进行了模拟与观测的对比研究。对比分析包括:不同季节代表月份的预报结果与Argo剖面的比较、预报结果与全年Argo观测温度误差的统计分析等。比较表明:该预报结果与Argo观测剖面吻合较好,温度预报在整体上具有较小的误差,在100 m以深的海洋下层有75%的温度误差分布在±1℃范围内,而100m以浅的海洋上层的温度误差在该范围占67%。比较结果也显示预报的上层混合作用仍略偏弱,剖面中的逆温现象没有在预报中反映出来等,其机制有待深入研究,可能受分辨率低的限制。这些结果为将来在该海域建立高分辨率的海洋环流预报系统有一定借鉴意义。     

基于Argo、XBT数据的苏拉威西海温盐特征分析

综合利用Argo温、盐度观测剖面资料,以及中国南极科学考察时沿途获取的XBT温度剖面,分析探讨了苏拉威西海域(117°E-127°E,0°-8°N)上表层温度和盐度的气候态分布和变化特征.结果 表明,苏拉威西海域的温度范围约为2.5℃～30℃,盐度约为33.2‰ ～ 35.1‰.与垂向变化相比,温、盐度水平梯度均较小,...