极区海冰温度剖面测量技术研究

极地环境要素的变化对全球气候变化起着关键作用,极区海冰结构及其性质,对全球热交换有着深刻影响.极区海冰温度链的研制,可以为实现长期极区海冰剖面温度观测平台研究提供关键的技术和手段.目前,国外用于海冰温度剖面测量的温度链已经成熟,而国内还没有相关成熟产品,因此,研制测量海冰温度剖面的温度链有其重要性和必要性.文中介绍了用于极区海冰温度剖面测量技术的研究成果.     

1990年3—5月东北太平洋中部次表层温度分布特征

主要根据１９９０年３－５月”向 阳级１６“号在东北太平洋中部观测到的ＸＢＴ资料，分析该海区次表层温度和温跃层的分布特征。探讨埃尔尼诺事件对该海区温度和温跃层分布所产生的影响。     

适于现场使用的HSY1—1型PH温度测量仪

本文介绍了我所最新研制成功的一种现场 PH 测量仪的工作原理、特点及技术性能。该仪器除测量海水酸度(PH 值)外,还能测出海水的温度。它除在海洋环境监测中发挥重要作用外,还在水产养殖、污水处理、水质分析,环境保护以及其它工业行业中具有广泛的应用价值。     

利用微体古生物推算古温度的新发展

1992年9月在德国基尔举行的第四届古海洋学大会上,在许多相异的课题组中不约而同地出现了十数篇以微古化石含量推算古温度的报告,有的在原有方法基础上进行加工,实验与发展,有的提出崭新方法,更有的针对数据资料及各类方法的统计性质深入分析、比较。这个现象一方面标志着学者对七十年代以来广泛应用的转换函数(trans—fcrfunction)的检讨和精致化,另一方面表现了新方法的开拓及实践。会议工作组原本没预期到有这样丰富多姿的报告共同指向这一问题,否则可以组成一个面面俱到,引人深思的专题组,不但微古生物学者能集思广益,更多的同位素、地球化学、气候模型学者更能警觉到古温度转换方法中的假设、缺陷及可能的解决之道。我谨就观察所及,把这些报告抓梳出来,放在方法论的架构上,报道目前古温度转换方法的发展概况。 古温转换方法分成五大类,各类之下或有细分、变化或延展。第一类是Berger在60年代提出的[物种最适度方法](species preference temperature aquation),基本上是将各化石种的最适生存温度加权平均。第二类是Imbrie和Kipp在1971年提出     

SWY5—1型自记式水下温度计研制与应用

本文较详细地叙述了ＳＷＹ５－１型自记式水下温度计研制的设计思想，对其题目的提出和采用的解决方法进行了描述，介绍了工作原理，关键技术和在海上的实际应用。     

中国远洋作业渔场海表温度异常年际变动分析

基于美国国家海洋大气局(NOAA)气候预测中心月平均SST资料,利用时间序列的统计学特征分析了中国7个主要远洋作业渔场1982~2011年海表温度异常(SSTA)年际变动,用功率谱方法计算时间序列的显著变动周期,并用相关分析探讨了去除趋势项后的SSTA与南方涛动指数(Southern Oscillation Index,SOI)的相关性。结果表明,1982~2011年中国主要远洋作业渔场SSTA为–0.3~0.3℃,波动周期约为3~4 a,平均SSTA总体呈现上升趋势,与SOI存在显著的相关性(r=–0.509),说明渔场的SSTA与ENSO事件有着密切联系;从渔场SSTA升降趋势来看,除了东太平洋和东南太平洋SSTA出现下降趋势,其余渔场的SSTA均有一定程度的上升,其中西北太平洋SSTA上升最为显著;从渔场SSTA的变化周期来看,东太平洋和西南大西洋的SSTA变化周期为3~4 a,东南太平洋为4 a,西太平洋为5 a,其余的短期周期性较不明显,约为10 a;与SOI时间序列进行相关分析得到,东太平洋、中大西洋以及西南大西洋均与SOI存在显著的相关性,相关系数分别为–0.895、0.471和–0.598,其余渔场与SOI无显著相关。通过各渔场间的对比得到以下特征:赤道附近海域东太平洋SSTA变化往往与西太平洋和中大西洋反相,而与印度洋同相;中纬度海域的3个渔场中,南半球中纬度渔场温度变化要比北半球中纬度渔场小;东、西印度洋SSTA存在显著相关性,印度洋内部SSTA正负变化情况基本一致。     

三维海水温度遥感信息模型研究

遥感信息模型是在地形模型、物理模型和数学模型基础上提出的一种新型模型.通过卫星遥感数据反演得到二维海水表面温度,以此为边界条件,根据不同季节、不同区域海水温度的变化规律,可以建立三维海水温度遥感信息模型.最后,用实测海水温度数据验证了模型的正确性,同时指出了模型存在的不足之处和今后需要改进的地方.     

石臼港句平均表层海水温度的统计分析

据石臼港－１９６０－１９９４年共３５ａ的表层海水温度资料，统计分析了该地旬平均水温的基本特征和概率分布。     

ENSO事件非对称性成因研究

利用NCEP、SODA等再分析资料,对东太平洋上层海洋的热量收支进行了计算,研究了产生ENSO冷暖事件强度非对称的可能原因。对海表温度异常(SSTA)的分析发现,在东太平洋SSTA存在明显的正偏,即El Nio事件中正异常的幅度大于La Nia事件中负异常的幅度,体现出ENSO事件的非对称性。通过对上层海洋热量收支的计算发现,造成ENSO事件非对称性的可能原因有3个:(1) 非线性温度平流,水平非线性温度平流在ENSO冷暖事件中均为正值,因此增强El Nio事件而减弱La Nia事件;(2) 次表层温度异常对温跃层深度异常的非线性响应,由于东太平洋温度剖面的特性,使得次表层温度异常对El Nio期间正的温跃层深度变化更为敏感,造成次表层温度异常幅度在El Nio期间比La Nia期间大,从而通过－wT′_z项引起上层海温的非对称性;(3) 赤道太平洋的纬向风异常的正偏:由于赤道太平洋存在较强的纬向西风,导致东太平洋温跃层深度异常正偏,进而造成次表层温度异常的非对称－wT′_z,并通过项影响上层海温的非对称性。     

南半球微波遥感SST与Argo浮标NST的异同分析

利用Argo剖面浮标观测得到的近表层温度数据(NST),与两种卫星微波传感器(TMI和AMSRE)反演的海表温度(SST)进行较为系统的对比分析。结果表明,在南半球海域SST与NST虽存在显著的线性关系,但两者之间的差异(△T)还是十分明显的。无论是TMI还是AMSR-E反演的SST,与Argo NST相比,△T均存在昼夜和季节变化:△T夜间较白天大,冬季达到最大,而春季则是最小。此外,△T还表现出沿纬线呈带状分布的特征。进一步研究表明,造成南半球海域SST与NST的差异主要由风速所致,且与海面流速和大气水汽含量也有一定的关系。为此,建议改进卫星遥感SST反演方法,缩小其与实测NST之间的差异,从而为南半球乃至全球海域多源SST融合提供更加可靠的统计学依据。     

LabVIEW设计中压力传感器的RBF神经网络温度补偿

在石油平台注水压力监测系统设计中 ,采用LabVIEW虚拟仪器平台 ,嵌入逼近能力强和收敛速度快的RBF神经网络 ,以人工环境实验数据为样本进行训练 ,实现了压力传感器的智能网络温度补偿。结果显示 ,此方法能够在压力、温度变化较大的恶劣环境下 ,获得很高的补偿精度。     

可变角度换能器在海底沉积物声学原位测量应用的探讨

海底沉积物的声学测量是海底测深的关键技术之一,应用于海底地形地貌测量、海洋矿产资源开采和海底工程建设等。海底沉积物声学测量方法中的原位测量方法可以避免保真采样法的强扰动性和遥测法的准确度、精度及灵敏度的不确定性等缺点,如何改进原位测量系统渐成为海底探测的研究热点。通过分析现有海底沉积物原位测量设备测试换能器的工作原理,针对垂直压入方式换能器测量深度有限,提出了一种通过改变换能器压入沉积物的角度来增加测量深度的方法。在理论上论证出在不低于换能器接收阈值时,测量深度随着掠射角的增加而增加。在不增加压入深度的前提下提供了一种增加测量深度方法。     

基于ATmega16A的低功耗高精度桥式温度测量系统设计

当前温度测量应用越来越广泛,针对工农业及科研领域对低功耗及高精度测温的要求,系统描述了一个桥式测温系统的设计方案与工作原理。系统采用低功耗AVR单片机作为控制芯片,通过单臂分压将热敏电阻分压后的电压信号传入A/D转换芯片,再将A/D转换后的数字量送入单片机计算,从而得到热敏电阻阻值,最后通过曲线拟合算出所测温度值。系统能实现低功耗、高精度测温。     

一种适合海洋环境温度测量的新方法

介绍了一种崭新的海洋环境温度测量方法,也可以说是一种崭新的温度测量传感器。它直接输出温度数字量,连接PC机极为方便。文中介绍了该方法的测量原理和特点;介绍了室内和海上的试验情况,给出了试验数据和曲线;展望了广阔的应用前景。     

静水压力变化对NTC热敏电阻器电学特性影响

负温度系数(negative temperature coefficient,NTC)热敏电阻器由于在窄温区内具有极高的灵敏度,在海洋领域中有着广泛的应用,但深海应用中固有的高静水压力,对器件的测温准确度造成不利影响。为了更好地认识这种现象,以珠状NTC热敏电阻器为研究对象,利用海洋环境高压模拟装置,开展了静水压力作用对器件电学特性影响的研究,固定环境温度25℃和0℃,压力范围0~60 MPa,步长5 MPa。结果显示,随着静水压力的增大,NTC热敏电阻器的电阻值减小;环境温度25℃和0℃时,5~60 MPa的静水压力造成的漂移分别为-0.11%~-2.81%、-0.19%~-2.78%,等效于温度漂移分别为0.024~0.624℃、0.036~0.535℃。这为热敏电阻器在深海温度准确测量的提升提供了指引,有利于在海洋测温领域中更好的应用。     

温、盐、深探头在多波束测量中的综合运用

针对多波束测量中存在的声速误差问题,探讨了声速误差对多波束测量的影响以及影响表层声速和换能器动态吃水深度变化的主要因素,提出了一种旨在提高多波束测量精度的有效手段——温、盐、深探头的综合运用,以便实时测定表层海水的声速和换能器的动态深度吃水改正。     

直读拖曳式光纤光栅温度剖面测量系统

针对我国对海水温度剖面的测量需求,在分析已有方法优缺点的基础上提出了一种新的方法——光纤温度剖面连续测量系统.此测量系统以光纤光栅传感器为测量单元,采用波分复用的方式串接在一起组成船载拖曳链,再通过甲板上的解调终端实时显示所测物理参量,从而实现分布式实时测量.这种方法能够以低成本快速高效获得高分辨率的海水温度剖面分布情况,为海洋探测提供丰富有效的数据.课题组设计制作了拖曳链系统的甲板机及60 m长的拖曳链,并在青岛近海进行了拖曳海试,实时获取了试验数据,达到了预期效果.     

Virgin rock temperatures from well logs — accuracy analysis for some advanced inversion models

Temperature data from 18 measurement series obtained during logging of the Oseberg field in the northern North Sea are presented. Because the measurement series are taken at approximately the same depth, they should give identical temperatures after depth correction, and are suitable for assessing the performance of different models used to determine virgin rock temperatures from well log information.We have used this data set to test the properties of the different models given by Shen and Beck (1986). Although these models were built to simulate closely the thermal recovery of a well and are unbiased, the uncertainties in the temperature estimates when applied to real data are found to be no less than those from simpler (biased) models. This fact confirms the conclusion of Hermanrud (1989a) who showed that physical factors other than those presently accounted for significantly influence the thermal recovery of a borehole.     

海洋投弃式温深剖面仪应用发展概述

海洋温度的变化会显著影响水下声传播、生物活动、气象和洋流等现象,温深是反映海洋变化运动规律的基本参数。投弃式温深剖面仪（Expendable Bathythermograph,XBT）、温盐深测量仪（Conductivity Temperature Depth,CTD）、全球海洋实时观测网（Array for Real-time Geostrophic Oceanography,Argo）等是目前进行海水温深测量的主要仪器。其中XBT因其现场测量简便、效率高、硬件成本低等特点,正在被大规模使用。本文主要介绍有关海洋温度测量的背景及演化历史,分析对比了国内外相关仪器设备的发展现状,总结了国产化产品还存在的差距和不足,另外对传感器、结构设计、数据通讯传输、数据后处理、可靠性研究等关键技术和研究热点进行了详细介绍,最后对未来无人平台的技术发展路线给出了思路和见解,开展投弃式温深剖面仪的相关技术研究和产品研制对实现国产化有积极的推动意义。     

基于卫星测高与卫星测温的表层流产品生成方法应用评估

提高海洋表层流的精度与分辨率对于相关应用领域至关重要.研究引入海表面温度(sea surface temperature,SST)信息对高度计导出流场的改进效果,计算了 2018年每日无间隔的全球海洋表层流速度.通过增加热量守恒方程约束,引入卫星测温产品,在地转流基础上生成表层流产品,并与现场漂流浮标速度比较,评估了使...