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.     

Argo浮标自动稳压泵站

Argo浮标是靠浮标体底部一个可改变体积的盛油皮囊,使其获得不同的净浮力来实现下潜、上升和深度控制.盛油皮囊的膨胀和收缩又是通过液压柱塞泵向盛油皮囊内注入或抽出液压油来实现的,以液压柱塞泵为主的浮标注油系统的运转状况关系到整个Argo浮标的性能.因此,为了提高Argo浮标的工作可靠性,在Argo浮标的生产制作及其检测过...     

Argo剖面浮标的检测及其施放探讨

Argo剖面浮标是一种新颖的海洋观测设备 ,它的抛弃式测量特性决定了对其检测和正确施放的重要性。为了确保 Argo剖面浮标在海上长期 (4～ 5 a)工作 ,并能获得可靠的观测资料 ,本文对 Argo浮标的检测和海上(调查船 )施放步骤作了详尽介绍 ,以供借鉴。     

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。     

初探我国Argo浮标下潜深度标定

为了使剖面能停留在预定深度,通过水静力学角度对相应的浮标压载标定方法进行研究.试验表明,浮标重量改变1 g,就会造成大约10 m停留深度的变化.论文详细描述了用压力罐进行浮标压载重量标定的方法,并通过一台浮标的压载实验给出浮标配重计算方法.     

Argo全球海洋剖面浮标观测网

前言Argo,一个大范围的全球温盐剖面浮标观测网 ,已被计划作为海洋观测系统的一个重要组成部分 ,并已于 2 0 0 0年开始投放浮标 ,目前尚在建设之中。实际上 ,Argo计划是基于现存的海洋上层热量观测系统 ,并对其在时间、空间、观测深度和准确性上进行了扩展 ,同时还增加了对盐度和速度的观测。命名 Argo,主要是为了强调全球浮标网与 Jason卫星高度计任务的密切关系 ,这是第一次人们可以几乎实时地系统测量和收集上层海洋的物理状态信息。1　Argo的诞生和设计全球剖面浮标观测网是在如下三方面技术的最新发展促使下诞生的 ,从而使得海洋和气…     

一个Argo剖面浮标的观测过程及其资料应用探讨

提取了一个在海上长达5年的Argo剖面浮标观测资料,对观测资料进行评估和质量控制,通过对浮标观测资料进行综合分析,帮助人们了解Argo浮标的观测过程及其资料的应用.     

深水资料浮标中温度传感器电路的设计

本文对深水资料浮标中温度传感器的电路原理作了介绍。传感器中的感温元件,采用两端单片集成温度传感器AD590;整个测温电路仅用一片高精度4×1/2位A/D转换器7135;为了能方便地检验和标定温度值,在电路上还设计了温度显示部分,并设计了闭显的功能,以达到省电的目的。     

南海Argo浮标观测结果初步分析

对投放在南海内部的4个Argo浮标轨迹特征,温、盐结构及漂移速度进行诊断分析发现,Argo浮标剖面温、盐观测结果和气候态资料一致,同时上层海洋温、盐剖面资料表现出周期约2月的扰动信号,并且温跃层起伏与同期海表高度异常相关显著。和高度计资料计算而得的海表地转流相比,由Argo浮标漂移轨迹计算的表观流量值较小。在季节时间尺度上,Argo浮标表观流和Argo浮标所停留的中层参考面季节性海流相一致。     

Argo浮标电导率漂移误差检测及其校正方法探讨

文章引入位势电导比(potential conductivity ratio)的概念,对一个在西北太平洋上观测时间长达4a的Argo剖面浮标进行了诊断分析,并利用现场CTD资料和简单的误差消除法,对该浮标由电导率传感器漂移所产生的盐度误差进行了校正处理,且与目前同际上公认的WJO方法进行了比较,发现利用现场CTD资料校正Argo浮标长期观测所产生的盐度误差更直观、更简便,其校正结果也是可信的。     

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.     

单温度传感器CTD资料处理研究

简要介绍了温盐深测量仪（CTD）原始数据预处理的步骤,分析了处理过程中盐度计算误差产生的原因,并重点讨论了以MARKIIIB型为代表的单温度传感器CTD的传感器滞后订正问题,针对传统方法存在的缺陷,引入了新的订正方法,在实际处理中取得了较为理想的效果。     

荧光猝灭法溶解氧传感器实验室校准方法研究

针对我国目前缺乏荧光猝灭法光学溶解氧传感器校准方法的现状,以AADI 4330F溶解氧传感器为实验对象,提出了一种适用于所有荧光猝灭法光学溶解氧传感器的实验室校准方法.该方法使用一个能够精确控制水体温度的自制校准装置,通过改变通入容器的氧气和氮气比例来控制容器内的溶解氧含量,在4个温度下分别测定至少10组水体温度值、传感器相位值和Winkler碘量法测定值数据,使用回归分析进行多项式拟合获取传感器校准系数.经过实验室验证,在校准试验温度范围内随机温度和溶解氧浓度下,使用该方法校准后传感器测定值与标准值偏差在±5 μmol/L以内,达到了仪器自身的准确度水平.本方法在校准结果准确度和温度适用范围等方面都明显优于两点校正法,表明该方法具有良好的校准效果和推广应用价值.     

CTD海上剖面测量性能综合评定方法研究

随着国产温盐深剖面仪（Conductivity-Temperature-Depth profiler,CTD） 测量性能的不断提高,其使用范围和规模也逐步扩大,需要规范CTD 海上剖面测量性能评定方法。在威海附近海域开展基于锚泊式平台CTD 海上比对试验,通过改变同架比对CTD 数量、引入相关系数和平均差数据处理方法研究海上比对试验效果,提出以精准度和灵敏度为目标层的CTD 海上剖面测量性能评价指标体系,实现了对被测CTD 海上剖面测量性能相对全面的评价,准确量化了被测CTD 在实际海洋环境中的剖面测量性能,为国产CTD 海上剖面测量性能的优化提供依据。     

WOD与Argo数据集的排重方法与软件实现

海水的温度和盐度是描述海水性质的重要物理量,其时空分布和变化几乎与海洋中所有现象都有密切的联系。因此世界各国都非常重视对海水温度和盐度的观测。自1772年第一个海水温度观测数据记录在案,截至目前全球已经积累了2 000多万站次的温盐数据。由于目前海洋调查中仪器自动观测、卫星传输数据的特点,导致同一个观测数据会被重复定位和传送接收多次,而国际上不同的数据收集计划,导致同一个数据也被不同的数据集所收集。这些被重复收集的数据,可能会造成错误的海洋特性的研究与分析结果。针对多来源重复收集的国际海洋数据问题,首先根据观测仪器精度、观测频率,研究设定了不同仪器重复数据判断参数。基于海量处理功能和人工交互式操作的需求,基于Windows平台,在Win32体系架构下,选用Visual C++6.0作为项目开发工具,图形显示部分则直接调用图形显示功能比较强大MATLAB的图形函数库完成,使用窗口嵌入技术将MATLAB图形库生成的图形完美融合到VC开发的界面中,实现了海量温盐数据的准确排重。对目前应用最为广泛的海洋数据集(World Ocean Database,WOD)数据集、Argo浮标数据集进行了数据集内和数据集间的排重,为温盐数据集的整合奠定了基础。     

海洋专用高精度压力传感器温度特性及补偿算法研究

针对压阻式压力传感器存在易受环境温度影响的缺点,提出一种新型温度补偿算法。文中使用高低温试验箱和高精度活塞式压力计对压力传感器进行定标实验,考察压力传感器的温度特性,结果表明传感器输出受温度影响较大且温漂系数与压力呈线性关系,经过温补算法修正后,传感器在-5~50℃、0~60 MPa的范围内实现了0.03%F.S.的压力测量精度。该温度补偿算法实现了传感器温漂特性与时漂特性的分离,具有良好的可操作性和实用性。同时,提出了一种低通滤波的方法,可以较好地抑制环境温度快速变化时传感器出现动态测量误差的问题。     

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。     

一种浮标式的温盐传感器载体装置

表层海水盐度是海洋水文观测中十分重要的观测项目之一,对其连续观测数据进行统计分析,可获得本海域表层海水盐度状况及变化规律,对海上防灾减灾,促进海洋经济发展有着重要的意义。因此能否获取可靠的观测数据就非常重要。文章介绍一种浮标式的温盐传感器载体装置,由防缠绕固定模块、浮体配重模块和防护过滤模块3部分组成,既能防海水污损,又能减少物理（缠绕、振动、碰撞）因素的影响,大大提高了温盐传感器的使用寿命及观测数据的连续性和可靠性,并且维护方便,非常适合海洋站使用。     

911Plus CTD系统中溶解氧观测资料的校正方法探讨

对3次海上调查的CTD溶解氧观测资料与现场同步实验室测定的溶解氧资料进行了对比分析，反映了CTD仪器溶解氧传感器从开始使用到溶解氧膜失效整个过程观测数据漂移的变化趋势。证明溶解氧传感器中溶解氧膜6～9个月的使用有效期限，并给出了如何用现场实验室测定的溶解氧数据(Labox)对CTD观测的溶解氧数据(CTDox)进行溶解氧偏差(Diffox)校正的方法。为今后海洋调查中取得真实可信的溶解氧资料提供技术指导。     

基于表层温盐传感器的标定分析

感应式温盐传感器基于电导率法测盐,可以实现现场测量与实时测量。测量盐度时需要首先计算海水温度、海水电导率和海水压力,表层感应式温盐传感器对压力量不予考虑,温度、电导率的精度却直接关系到盐度测量结果的准确度,因此使用传感器前必须进行温度和盐度的标定。分析了温盐传感器的工作原理,设计温度、电导率的标定校准步骤,包括回归曲线的选择和回归方程系数的计算,其中温度、电导率和温度补偿的标定回归曲线采用多项式形式,用实验室高精度盐度计和铂电阻温度仪测得5~7组数据,然后对多项式最小二乘法回归,电导率回归过程中由温度和盐度求电导率用到了二分法,最后论述了标定回归方程的误差范围。