高精度CTD剖面仪研制中的问题和对策--SZC15CTD系统

高精度CTD剖面是国家863支持的课题，本文叙述了高精度CTD剖面仪在海洋调查中的作用，分析了研究制造中的关键问题和应对策略，探讨了高精度CTD剖面仪今后的发展。     

SZC6—1型数字传输式温盐深剖面仪

本文介绍了国内首次研制的用单芯铠装电缆传送编码信号的温盐深剖面仪的技术性能、工作原理、数据处理及海上试用情况,并对其今后发展方向提出设想。     

高精度CTD剖面仪应用研究

进行测量海水电导率 (Conductivity)、温度 (Temperature)和深度 (Depth)的高精度 CTD剖面仪是“九五”期间国家 86 3高技术发展计划的成果之一。本文叙述了剖面仪的快速、精确与稳定的特点 ,并对于应用前景进行了分析。     

联合WOA2018温盐模型及实测温盐资料重构全深度声速剖面(二):精度评估

利用西太平洋海域多个站位的XBT、XCTD及CTD实测温盐资料,对WOA2018温盐模型的可靠性进行了评估,开展了全深度声速剖面重构试验。结果表明,当水深分别为761～1 100 m、大于1 101 m和大于1 821 m时,实测资料计算的声速剖面与温盐模型推算的声速剖面互差在-2.0～2.0 m/s、-0.7～0.7 m/s和-0.7～0.45 m/s,而与实测温度和盐度模型推算的声速剖面互差总体上在-0.2～0.2 m/s。基于临界探测深度处温盐实测值对探测深度以外温盐模型施加约束和控制,以提高声速预测值精度有待进一步研究。     

海底地形测量成果的质量检核评估(二):深远海海域声速剖面的获取

声速改正是海底地形探测资料处理的关键技术环节之一,而声速剖面的质量则将从源头上影响声速改正的精度。针对当前深远海海域海底地形探测中在何时、何地布放何种声速仪器获取声速剖面性价比更高的技术难题,提出将海底地形和温盐场作为在深度方向和时空间布放声剖站的设计依据,开展了基于WOA13温盐场提高XBT计算声速剖面精度试验。结果表明,基于已有的海底地形和温盐场可提高深远海海域声速剖面站布设的性价比。     

联合WOA2018温盐模型及实测温盐资料重构 全深度声速剖面(三):声速剖面处理

声速剖面是否准确和完整对多波束测深具有重要意义。无论是在作业现场还是在数据后处理阶段进行声速改正均要求首先应对声速剖面进行完善的处理,以确保声速剖面的内符合精度。结合相关涉海部门使用的声速采集设备类型多样化的现实,针对声速剖面处理中存在的多样化格式数据的读取、多个温盐或声速剖面间的比测评估、深度不完整剖面的重构、实测值探测深度处温盐模型值的约束、多样化声速成果数据格式的生成等开展了研究,并开发了相应的软件模块。     

声速剖面仪测量技术综述

海水声速是影响海洋探测仪器性能的主要因素之一。声速剖面仪是进行海水声速探测的主要仪器,利用声速剖面仪可以获取某一区域切面上海水声速随深度变化的情况,从而为海洋探测仪器提供精确的声速剖面,对海洋经济开发、国防军事、科学研究等有重要的意义。文中介绍了测量声速的基本方法以及声速剖面技术,对国内外常用的声速剖面进行了介绍,论述了声速剖面仪的检测技术,并对国际上使用先进的"时间飞跃"(TOF)技术测量声速进行了概述。     

联合WOA2018温盐模型及实测温盐资料重构全深度声速剖面(一):需求论证及技术方案

海洋环境中温盐度剖面在时间和空间上复杂多变,造成海水中声波传播的速度剖面也具有同样特点。对海洋测绘领域中获取全深度声速剖面的技术难点、制约精度因素和影响结果进行了分析,设计了利用历史温盐信息并结合不同类型设备观测的温盐资料重构全深度声速剖面的技术方案,提出了对工作深度临界点处的温盐模型值应施加约束和控制,以提高声速预测值的精度。     

一种提高深远海全深度声速剖面重构精度的方法

开展多波束水深测量应同步进行声速剖面探测.因海上作业条件恶劣、作业时间受限及设备性能局限等影响,在深远海海域常获取不到全深度的实测声速剖面.尽管利用温盐场模型可将声速剖面直接延拓至实地水深的最大深度,但这种气候态平均声速剖面与实际的声速剖面间存在不可控的系统性偏差,会给声速改正及水深测量成果带来质量隐患.给出了一种提高...     

利用海洋温度剖面与海表盐度反演盐度剖面方法研究

为解决海洋中大量观测数据只含有温度剖面而缺乏盐度观测的问题, 基于历史观测的温盐剖面资料, 考虑到盐度卫星数据的发展, 采用回归分析方法, 在孟加拉湾建立了盐度与温度、经纬度、表层盐度的关系, 并对不同反演方法的反演结果进行检验评估。结果发现, 在不引入海表盐度(sea surface salinity, SSS)时, 最佳反演模型是温度、温度的二次项与经纬度确定的回归模型, 而SSS的引入则可以进一步优化反演结果。将反演结果与观测结果进行对比, 显示用反演的盐度剖面计算的比容海面高度误差超过2cm, 而引入SSS后的误差低于1.5cm。SSS的引入能够较为真实地反映海洋盐度场的垂直结构和内部变化特征, 既能够捕捉到对上混合层有重要影响的SSS信号, 又能够反映盐度在跃层上的季节内变化以及盐度障碍层的季节变化。水团分析显示, 与气候态相比, 盐度反演结果可以更好地表征海洋上层水团的变化特征。     

高精度CTD剖面仪温度传感器

高精度CTD剖面仪是国家863任务中818项目02专题的一个核心，温度的高精度测量传感器是其中重要参数。本文通过该传感器的研究，报告了我们研究的基本方案和方法，给出了目前达到的水平，本传感器具有体积小，精度高，优于0．003℃，可以达到0．001℃，响应时间快，时间 常数为70ms，耐压40MPa,能在3000m深度内正常工作，适用于深海温度场结构研究，海洋微结构研究，也可用于海气交换测量的研究，全球海洋环境保护，海洋环流，生态，渔业水产等诸多领域的高科技开发研究。     

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。     

温盐深变化对波束脚印坐标的影响规律分析

在多波束测深中,温盐深剖面数据的准确性对测量精度起到非常重要的作用,而在实际测量中,温盐深误差又不可避免地存在。为了分析温盐深变化对波束脚印坐标的影响规律并将其影响值量化,本文在声速剖面间接测量数据的基础上,选择精度较高、适应性较强的声速经验公式推导其误差公式,计算温盐深变化所引起的声速误差值,并且在常梯度声线跟踪模型的基础上推导出声波旅行轨迹的水平位移和垂直位移误差公式,然后结合声速剖面计算出声速误差对波束脚印坐标的影响程度。实验结果表明,温度变化对声速的影响最大,盐度和深度依序次之;温度、盐度、深度3个参量的变化引起波束脚印Z坐标的变化量均大于X、Y坐标,最高可达变化前深度的0.6%。温度和盐度的变化引起的三轴坐标值变化量随入射角的增大而减小,而深度变化引起的三轴坐标值变化量几乎不随入射角的变化而变化。本文研究结果可为温盐深误差对多波束测深精度评估工作提供借鉴作用。     

考虑海水强跃层特征的MVP系统盐度剖面校正方法试验

走航式海洋剖面测量系统（Moving Vessel Profiler,MVP）具有空间高分辨率温盐剖面探测的优势,但由于采用无泵型CTD进行温盐测量,对测量数据进行传感器响应时间匹配和热惯量校正处理是其数据应用的重点和难点。本文针对现有热惯量校正方法在强温跃层处仍然存在盐度尖峰的局限性,提出一种基于测量温度梯度廓线分析的分层热惯量校正参数寻优方法,校正温度和电导率,进而校正盐度剖面。利用西太平洋某航次实测数据进行试验,结果表明,该方法显著降低了MVP上下行测量剖面的盐度差异,盐度尖峰基本被剔除,特别是温跃层处得到明显改善,上下行剖面的平均绝对盐度差从0.031降低到0.016 1,总体的盐度误差减小48.1%,验证了本文提出的MVP盐度剖面校正方法的合理性。     

大亚湾西部和北部浅水区夏半年的温,盐度分析

本文以实测资料为依据,分析了大亚湾近岸浅水区夏半年水温和盐度的时空变化特征。结果表明,除由于太阳辐射导致的季节变化及沿岸浅水区潮汐效应引起的日变化外,外海水团的间歇性入侵是影响本海域水温和盐度变化的重要因素。     

海水温度和盐度对泥蚶幼虫和稚贝生长及存活的影响

1996～1997和1999年在浙江省乐清市东发水产育苗场和福建省宁德市四海水产育苗场分别研究了海水温度和盐度对泥蚶浮游幼虫和稚贝生长及存活的影响,结果表明,泥蚶浮游幼虫的适宜温度为25～33℃,最适生长温度为28～30℃.稚贝的适宜温度为15～35℃,最适生长温度为25～30℃.浮游幼虫的适宜盐度为16.54～30.02,最适生长盐度为1654～23.38;稚贝的适宜盐度为10.01～30.02,最适生长盐度为10.01～23.38.泥蚶幼虫和稚贝对高温和低盐海水有较强的适应能力,这与它们夏季的繁殖期和自然分布于内湾河口区是相适应的.     

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。     

Winter-to-winter recurrence of sea surface temperature, salinity and mixed layer depth anomalies

The mean seasonal cycle of mixed layer depth (MLD) in the extratropical oceans has the potential to influence temperature, salinity and mixed layer depth anomalies from one winter to the next. Temperature and salinity anomalies that form at the surface and spread throughout the deep winter mixed layer are sequestered beneath the mixed layer when it shoals in spring, and are then re-entrained into the surface layer in the subsequent fall and winter. Here we document this ‘re-emergence mechanism’ in the North Pacific Ocean using observed SSTs, subsurface temperature fields from a data assimilation system, and coupled atmosphere–ocean model simulations. Observations indicate that the dominant large-scale SST anomaly pattern that forms in the North Pacific during winter recurs in the following winter. The model simulation with mixed layer ocean physics reproduced the winter-to-winter recurrence, while model simulations with observed SSTs specified in the tropical Pacific and a 50 m slab in the North Pacific did not. This difference between the model results indicates that the winter-to-winter SST correlations are the result of the re-emergence mechanism, and not of similar atmospheric forcing of the ocean in consecutive winters. The model experiments also indicate that SST anomalies in the tropical Pacific associated with El Niño are not essential for re-emergence to occur.The recurrence of observed SST and simulated SST and SSS anomalies are found in several regions in the central North Pacific, and are quite strong in the northern (>50°N) part of the basin. The winter-to-winter autocorrelation of SSS anomalies exceed those of SST, since only the latter are strongly damped by surface fluxes. The re-emergence mechanism also has a modest influence on MLD through changes in the vertical stratification in the seasonal thermocline.