海洋站温盐传感器安装方式的研究

表层海水温度及表层海水盐度是海洋水文观测中的重要测量参数。海洋站温盐传感器的安装方式,决定了表层海水温度及表层海水盐度数据测量的准确性、连续性及温盐传感器使用的寿命。文中提出了几种温盐传感器安装方式,比较了其优缺点,海洋站可以根据现场实际情况进行选择。其中"滑轮式"安装方式具有安装简单、可靠性高、维护方便等优点。为防止温盐浮子转动而造成电缆缠绕,提出了加装阻流板的解决方法。使用加装阻流板的"滑轮式"安装方式,浮子转动小,电缆缠绕几率低,简单可靠,可在海洋站推广使用。     

应用于海洋站温盐传感器的缓冲止旋方法

为解决温盐传感器在海洋站应用中存在的电缆缠绕和壳体磨损等问题,保障传感器的长期业务化运行,文章提出改进温盐传感器安装方式的缓冲止旋方法。研究结果表明：在实验室环境下,通过以螺旋电缆代替直线电缆和设计缓冲浮子装置二者结合的温盐传感器安装方式,可有效减少电缆缠绕、避免传感器磕碰磨损和减小海流影响,同时安装简单、便于维护和具有广泛应用性。该方法仍须在海洋站实际应用中进一步验证和完善。     

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。     

基于三电极的船载表层温盐测量仪设计和试验

为了有效借助分布广泛的海洋志愿船舶,构建完整的海洋横纵向温度盐度数值体检图,本文设计了一种船舶搭载的表层温盐测量仪。该仪器基于三电极原理设计,具备传感器防生物附着能力,其测量水路由海水泵、进出水管路和阀门组成,可以搭载于调查船、商船、渔船等各种类型船舶,并在多次海试中随船舶航行同时实现了快速、隐蔽、大范围的测量海洋表层温度和盐度数据,获取沿航线分布的高水平密度、精细的海洋水文资料。海试结果表明,船载表层温盐测量仪是一种新型海洋观测设备,可以极大节约海洋调查成本,特别适用于海上大范围科学调查和争议海区的海上军事测量活动,对提高我国远海观测能力有重要意义,具有广泛的应用前景。     

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。     

浮标式波浪能压电发电技术研究

为了实现航标等海洋监测传感网络节点利用海洋供能,提出一种新型振荡浮子式波浪能压电发电装置。首先给出波浪能压电发电装置整体机构,然后结合微幅波理论、弗汝德-克雷洛夫假定法以及压电效应理论导出在波浪力作用下压电叠堆输出负载电压曲线。在海水深度5 m、浪高0.1 m、波数为0.64的海洋环境中,取垂直绕射系数1.1,设计浮体直径2 m,计算分析浮标获得最大波浪力1 500 N,比较分析了串联和并联两种安装模式的压电叠堆发电产生的电压曲线,并联压电叠堆输出功率达到53.7μW,可以为海洋监测无线传感网络节点供能。     

海洋近表层流和上层温盐对1215号台风“天秤”的响应

本研究采用漂流浮标数据、多种卫星数据及全球高分辨率的温盐剖面数据,探讨海洋近表层流和上层温盐对1215号台风"天秤"的响应。在距离强台风"天秤"中心的50km处测到了2.3m?s?1的近表层流速,但在其他类似情况下测到的流速却不足1m?s?1,表现出较大的差异。其原因为:位于冷暖水团交汇锋面区的漂流浮标流向多变,因而平均流速较慢。此外,在强台风过境后1~2d过境轨迹的两边和强台风过境后5~6d过境轨迹右边的海洋上层均发生了强烈的垂直混合,使得温度降低,盐度增加;混合层以下均表现出明显的上升流特征,说明台风的气旋式应力引起了海洋温跃层的强烈抬升,对上层海洋起到"冷抽吸"的作用。     

亚丁湾海域Argo浮标资料分析

为更好地掌握亚丁湾海域海洋水文环境的特征规律,利用Argo(array for real-time geostrophic oceanography)全球海洋实时观测网计划提供的海洋上层温盐剖面资料,结合水团和跃层统计分析方法,得出了该海域的海水温盐结构及海流特征规律。结果表明,索马里流沿索马里-阿拉伯半岛海岸由西南向东北流,在索马里东岸常年存在很强的顺时针流涡;该海域水体结构可分为表层高温低盐水、次表层次高温高盐水、中层低温低盐水、深层低温低盐水,500 m以深为均匀水团,上升流使得200 m以上水层海温存在双峰结构。     

西北太平洋上层海洋对台风“巴威”(2008)的响应分析

基于多源卫星遥感数据、Argo浮标数据和HYCOM（HYbrid Coordinate Ocean Model）再分析数据,分析上层海洋对2020年第8号北上强台风“巴威”的温盐响应特征,结果表明：（1）台风中心附近埃克曼（Ekman）抽吸引起上升流,表层以下海水辐合高盐冷水上翻,Ekman输运方向由台风路径指向路径两侧沿岸,海水在黄海两侧沿岸堆积引起下降流。由此导致台风路径附近海面温度（sea surface temperature,SST）与海面高度（sea surface height,SSH）下降,海面盐度（sea surface salinity,SSS）上升,路径两侧沿岸SSH上升,次表层海水温度增加和盐度降低。（2）由于台风前进方向右侧的风速更大,右侧Ekman输运强度比左侧大。台风更靠近右侧陆地,地形阻挡导致风速减小,在济州岛西南侧的海域上空10 m风呈现反气旋旋转,出现负Ekman抽吸速率（Ekman pumping velocity,EPV）,为下降流,所以在台风和济州岛之间的海域存在着由强烈上升流到下降流的转变。这会让原本台风前进方向右侧强的夹卷和垂直混合进一步加强。这就导致了SST下降和SSS上升在台风前进方向右侧更为显著。（3）除了夹卷和垂直混合,台风前进方向右侧SSS的增加还与表层海水由南向北的水平流动有关。     

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.