用声波测量海洋温度

美国科学家根据声音在热水中的传播速度要比在冷水中快的原理,研究出了用声波测量海洋温度的方法,并称之为声学测温法,可望作为一种测量大面积海水温度的先进技术得到广泛应用。这一项目的研究小组,在美国旧金山西南100千米水下939米的先锋海底山上,放置了一台发射器。该装置能发出195分贝的巨响。由布置在太平洋四周的海军声波接收器网络和夏威夷附近的圣诞岛及新西兰的水下传声器负责监听。这一系统测量穿过5000千米的太     

135MC型磁录式海流计转子防护架的改进

美国Inter Ocean公司生产的135MC型磁录式海流计,其流速测量是利用萨瓦纽斯转子感应,将转速变为电压变化在磁带上记录。流向是利用磁通门罗盘来进行测量。另外,它还带有温度、压力和电导感应头,可以同时测量海水温度、深度和电导率。这是一种多功能的自含仪器。     

应用卫星红外窗区遥感资料反演海面温度时的云捡测和大气削弱订正

云检测和大气削弱订正是利用气象卫星红外大气窗区通道辐射测量资料,精确地反演海面温度的两个主要问题。本文介绍了美国国家地球卫星局（NESS）全球业务洋面温度计算系统（GOSSTCOMP）过去用过和目前正在应用的云检测和大气削弱订正方法。如果我们希望利用气象卫星辐射测量资料计算海面温度,或者建立类似的海面温度计算系统,这些经验对我们是有帮助的。     

海洋沉积物热电声物性探测系统研究

海洋沉积物取样测量会改变沉积物的温度、压力等参数,取样测量所得到的数据会与沉积物的真实参数有所差距。针对上述问题本文开展了海洋沉积物热、电、声探测技术研究,并设计了一款适用于深潜器的海洋沉积物原位热、电、声多参数探针。探针使用时差法测量沉积物中的声速、声衰减系数,使用温纳法测量沉积物的电导率参数,使用NTC热敏电阻作为温度传感器测量沉积物温度。在探针校准并对沙质沉积物进行测量。实验结果表明探针测量电导率标准误差小于2.8 %。温度测量误差小于0.28 ℃,温度测量时间不小于120 s,此次获取泥沙样品的声速为1 737.5 m/s,声衰减系数2.5 dB/m。实验结果显示该探针能够准确、快速的测量海洋沉积物的热、电、声参数。     

同时测量海水盐度温度的微光纤耦合器研究

为实现同时测量海水的盐度温度,研制了2×2四端口微光纤耦合器型传感器。耦合器锥形过渡区激发的偶超模与奇超模在S均匀腰区传输时将逐渐累积相位差,产生干涉光谱。研究表明:波谷位置分别随着海水盐度、温度的改变而移动,得到了2个波谷的盐度灵敏度为1 418.00和1 600.00 pm/‰,温度灵敏度为-745.00和-778.00 pm/℃,建立了灵敏度矩阵。通过追踪这2个波谷位置,结合灵敏度矩阵,可实现对任意待测样品盐度、温度的同时测量,与盐度计、热电偶温度计实测数据的对比表明,此传感器具有很好的准确度。该盐度、温度双参数测量传感装置具有小尺寸、易制作和高灵敏度等优势,本研究为海洋环境及海洋动力现象的研究提供了一种新型的光学探测方法。     

美国海道测量任务规划体系研究

将有限的测量资源科学、合理地投入到海道测量任务中,能够实现海洋基础地理空间数据的高效保障.以美国为主要研究对象,较为系统地研究了其海道测量任务规划体系的基本内容,从重要导航区确定、海道测量区域优先级划分、需求反馈机制建立,基于海道测量健康模型的海道测量任务优先级系统建立,分析了美国开展海道测量任务规划数字化的基本步骤及...     

美国的大陆架勘测

一、美国大陆架和专属经济区勘测现状 美国地质局(USGS)1984年～1991年对美国专属经济区首次进行的系统测量,使用的是当时最先进的深海测量拖曳式数字化侧扫系统——GLORIAⅡ。由于80年代还没有任何一种海底测量系统能在200米以浅水域进行完全符合要求的测量,加上美国大陆架专属经济区     

MSCTI快速温度、电导率测量仪的时间常数测量及定标方法研究

美国PME(Precision Measurement Engineering,Inc.)公司的MSCTI(Micro Scale Conductivity-Temperature Instrument)快速温度、电导率测量仪是测量微小尺度温度、电导率变化的仪器。目前国内外很多用户都是采用该仪器测量温盐跃层界面变化情况及湍流等现象。对于快速响应的温度传感器国内目前没有相应的测试检测装置。对PME公司的MSCTI温度传感器的时间常数测量及针对该测量仪的两种定标方法进行比较分析。实验结果表明经过四次拟合定标方法得出的温度测量值与温度标准值的测量误差较小,而采用PME公司推荐的两点拟合方法得出的电导率值测量误差较小。文章对该测量仪做了较为细致的分析,为科学使用该测量仪进行了探索,为今后使用该测量仪的海洋科学工作者提供一定的技术参考。     

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.     

海洋科学问题的前景

J.A.克瑙斯博士是美国著名海洋学家,最近,他在美国海洋法和海洋政策研究中心主办的题为“美国90年代的海洋收益”的海洋政策研讨会上,发表了对当今六大海洋科学问题的看法。 1 全球变暖问题 布什政府曾投入大量资金,支持关于大气中二氧化碳和甲烷等温室气体浓度增大对地球温度产生影响的测量、探讨和精确预报的各项     

三种微纳光纤环形腔海水盐度传感器理论研究

盐度在研究海水水体密度、水质监测、海洋渔业等方面发挥着重要的作用,为发展一种新型的光学传感器来进行海水盐度的测量。从理论上设计3种温度不敏感的微纳光纤环形腔海水盐度传感器并进行了数值计算。利用有限元软件COMSOL计算了微纳光纤中传输的基模有效折射率,结合MATLAB对盐度传感器的特征参量进行数值研究。首先,研究了传感器的温度特性,得到了温度不敏感条件对应下的光纤半径。其次,研究了温度不敏感下传感器的灵敏度和探测极限。结果表明,在选择MgF2为镀膜材料的情况下,通过优化传感器参数,盐度灵敏度可达到0.02nm,盐度探测极限可达到0.18。本文结果可以为微纳光纤环形腔应用于海水盐度测量提供理论依据。     

海洋上层高分辨率温度链观测系统设计

为满足海洋上层温度数据高分辨率实时观测需求,本文设计出一种成本低、体积小、精度高的温度链观测系统,可搭载于调查船、浮标等多种海洋观测平台,具备高分辨海表温度数据实时观测功能。本文介绍了温度链系统架构的整体设计,阐述了温度传感器的高精度测量原理与方法,采用RS-485通信方式并设计出一套适用于温度链的软件通信协议,通过标定、均一性测试、稳定性测试验证了传感器的测量性能,研制出总长200 m的温度链观测设备,设备带有10个测温节点,传感器节点初始测量精度优于±0.005℃,温度链采样间隔最短可达2.7 s。本温度链在我国南海进行了拖曳功能测试,试验结果表明：温度链海上作业通信稳定可靠,数据测量准确,满足海洋现场观测对数据高时效、高精度、低误码率的传输要求。     

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.     

卫星遥感海面温度的现状和未来

一、引 言 卫星遥感作为对海洋环境进行监视的有力工具已广泛应用于多种海洋环境要素和现象的监测之中。应用卫星遥感海面温度则是这些应用中比较早且比较成熟的一种。20多年来,用于海面温度测量的卫星遥感仪器已经得到了很大的改进和发展,卫星资料海面温度反演方法、和资料处理技术也有了很大的进步。卫星海面温度资料已广泛应用于海洋分析、研究和预报应用的许多领域。近年来,由于全球气候研究工作的广泛展开,对全球海面温度资料的要求变得更加迫切了,海面温度的卫星遥感也日益为人们所重视~([1],[2])。 目前,世界上拥有卫星监视地球及其大气环境的国家或者国际性组织已有美国、苏联、日本、印度和欧空局。这些卫星携带的可用于获取海面温度资料的遥感仪器很多,卫星资料海面温度反演方法各种各样,获得的海面温度的精度差别也很大。本文只选择一些能够代表当前海面温度的卫星遥感水平和未来发展趋势予以介绍。     

包含温度因子的海水地球物理模型函数建模研究

以SeaWinds散射计为例,利用其L2A卫星测量数据和相应的海面浮标测量数据,以温度作为独立变量,借助人工神经网络首次尝试建立了包含温度因子的海水地球物理模型函数。建模实验结果表明,在3—15m.s-1风速范围内,对于两种极化方式,后向散射系数先随温度的升高而增大,当风速大于某一数值后,又随温度的升高而减小,但两种极化方式的转折风速存在差异。该研究结果为海面微波散射机理认识的进一步深入和模型函数精度的进一步提高展示了潜在的可能途径。     

地物目标的“ε”测量方法研究

红外遥感取得的信息,是目标温度T和比辐射率“ε”的多元函数,而ε又是各种目标的特征参量。因此,在遥感信息处理和真实温度测量中,ε是重要的参数。如何在野外用简便的办法直接测得ε值,是遥感基础研究的重要课题。本文讨论了用低温红外测温仪,附加一人工背景辐射装置,用于野外测量8～14μm波段地物目标的比辐射率ε的方法,并对该装置作了简单的介绍。     

机载激光测深在我国海道测量中应用的可行性研究

自1968年美国纽约州叙拉古(Syucause)大学研究中心的G.D.Hichman首先提出了用激光脉冲测量的想法,并在1969年的《环境遥感》杂志上发表了题为“用于测量近岸水域的机载脉冲式激光机”一文以来,世界海洋大国相继对机载激光机进行了研制;美国、澳大利亚走在最前列。到目前为止,已有数十台机载激光测深仪问世,并投入使用。 本文将主要介绍机载激光测深原理,激光能量传播定理、扫描格式、各国机载激光测深仪发展及性能.并对机栽激光的应用领域和我国海道测量中的应用可行性进行研究。提出了发展我国机载激光测深系统的设想。     

新型深海地温梯度测量设备(FY2)研发

随着海底地热学研究的不断深入,对海底地热测量仪器的技术指标提出了更高要求.基于前期自主研发的FY1自容式微型温度测量记录仪,经过大量实践数据与经验积累,研制出新型的FY2自容式微型温度测量记录仪.为验证FY2的性能,在实验室恒温水槽和南海北部陆坡深水海域对FY1和FY2进行了仪器校验和比测,结果显示FY2的测量分辨率优...     

对美(制)135系列海流计的一点看法

美国Inter Ocean公司生产的135系列海流计,是一种测量流速、流向、深度、温度、电导率等五要素的磁录式海洋水文测量仪器。我国已经有几个单位进口该型仪器多台。本人曾有幸参加了仪器的一段验收工作,对该仪器有一点点了解,当然是很不全面。不过经过一段时间的工作实践,想把自     

用天然海水来检验（1978）实用盐标的唯一性

(1978)实用盐标给我们提供了精确定义的、无异议的方法,它适用于各种海水,通过测量海水的电导率,温度和压力就能确定盐度(准确一点说是实用盐度。)。从标准的术语出发,也很需要有一个唯一的标度(Scale)。例如我们希望在各种温度条件下对某一特定水样实施测量,应该给出相同的实用盐度值.我们通过调查世界上几个洋区的天然海水的情况来研究这一问题。我们的结论是:对所有这些洋区的海水来说,(1978)实用盐标为盐度测量提供了唯一的标度,其误差范围在±0.001之内。