基于分光光度法的多量程海水营养盐原位传感器检测系统设计

针对传统海水营养盐检测方法不能满足海水营养盐长期原位监测需求的问题,研制了一种基于分光光度法的多量程海水营养盐原位传感器检测系统,通过对系统的高度集成及对多量程检测、低功耗技术、漏液保护技术的应用,实现了对海水5项营养盐参数快速、宽范围、高精度的原位测量。经过实验室和青岛中苑码头现场测试,表明本营养盐传感器检测系统具有低功耗、高可靠性能,可满足对5项营养盐参数的快速精确测量要求,实现了对海水营养盐参数的原位监测,为相关部门及时了解海洋生态环境和水体富营养化程度提供了数据支持,具有重大现实意义。     

HA—5型微机海水营养盐分析仪

HA-5型微机海水营养盐自动分析仪是适用于海水中NO_3~-、NO_2~-、NH_4~+、PO_4~(3-)、SiO_3~(2-),含量测定,是微机化的自动高速分析仪。该仪器也可以用于养殖、环保,水质现场对上述离子的测定。     

极区冰下海洋自动剖面观测系统及其应用

中国第25次南极考察期间,于2008年12月,首次将国内研制的冰下海洋自动剖面观测系统用于南大洋考察,在普里兹湾沿岸海冰上开展冰下海洋观测,获得了连续数日的冰下上层海洋温盐剖面数据,为研究浮冰区次表层暖水提供了连续现场观测资料。文中简单介绍了自动剖面系统的技术特点和布放方法以及在南极海域的应用,为以后开展极区冰下海洋观测项目提供参考。     

海水温盐深剖面测量技术综述

温盐深是反应海洋物理学特性的重要参数,是海洋水文观测的基本要素。CTD剖面仪(Conductivity-Temperature-Depth profiler)是进行海水温盐剖面观测的主要仪器,利用CTD剖面仪可精确测得水下不同深度上海水的温度和电导率参数,进而能够推算出海水盐度、密度、声速等相关信息,对于海洋经济开发、海上国防建设、海洋环境保护等都具有非常重要的意义。本文介绍了温盐深剖面测量技术的基本原理与发展现状,对几种典型的温盐深测量设备及各种海洋观测平台中搭载的CTD传感器进行了介绍,论述了CTD传感器的标定和测试技术,并对其发展趋势进行了分析。     

如何正确认识Argo计划

Argo是英文“ Array for Real - timeGeostrophic Oceanography(地转海洋学实时观测阵 )”的缩写。它是“全球海洋观测业务系统计划(GOOS)”中的一个针对深海区温盐结构观测的子计划 ,但在对 Argo计划作考虑时 ,人们往往又会把注意力只集中在此计划所用的设备上 ,即自动剖面观测海水温、盐度的漂流设备。本文对此设备与Argo计划的关系进行分析 ,并提出我国应该积极参加 Argo计划的理由。1　自动剖面观测海水温、盐度的　　漂流设备 (简称剖面浮标 )　　 (1 )这是一种仪器设备 ,它有多种型号 ,可以从任何航行的船只上投放 ,也可以从飞机…     

三锚式浮标综合观测平台的研究和应用

在我国近海海域渔业活动频繁的情况下,为实现具有实时、连续、长期和稳定特征的近海海洋水体剖面观测,满足海洋科学研究对剖面水体数据的需求,通过借鉴目前我国近海广泛使用的10 m大型综合观测浮标的优点,在结构和稳性方面进一步优化,设计完成直径15 m的三锚式浮标综合观测平台,该平台通过在浮标中间预留中央透水井,使用绞车上下驱动多参数观测设备实现水体剖面的实时、连续、长期和稳定观测,并通过三锚式锚泊方式有效避免了剖面观测设备与固定锚系的缠绕问题,同时还具有智能判断、远程监控等功能,是一种新型的近海水体剖面观测平台。经过在我国东海海域一年的试验性观测表明,三锚式浮标综合观测平台整体运行效果良好,取得大量的水体剖面观测数据,在我国近海具有广泛的适用性。     

海水营养盐现场监测

海水营养盐现场监测技术是90年代初发展起来的新技术。海洋技术研究所对这一技术进行了研究和探索，开发研制了营养盐现场自动分析仪，本文从该仪器的性能指标、工作原理、分析工艺流程、组成及工作方式做了较全面的介绍。     

近海污染/生态环境自动监测装置--水质监测浮标

本文介绍了863－818支持研究的最新成果“近海污染／生态环境自动监测技术（水质监测浮标）”的功能，特点及关键技术，它利用海水营养盐现场自动分析仪和水传感器，pH，溶解氧，温度，盐度）集成自动水质监浮标，主要应用于河口地带，排污口附近海域经洋增养殖区，自动完成数据采集，处理，存储及储输，实时，连续地为水质污染监测，海洋水产养殖提供服务，同时为海综合管理和海洋科学研究提供基础数据，该成果对于我国海洋环境立体监测网的建设具有重要的意义。     

基于水下滑翔机平台的湍流观测方法研究

海洋微结构湍流作为常见的海洋运动,对海洋中溶解质扩散、能量转移有显著作用,对海水运动及其温盐特性等有重要影响。作为低能耗、无动力的海洋观测平台,水下滑翔机具有噪声低、航时长,易回收等优点,使得长期不间断低成本观测湍流成为了可能。在本文中,从湍流观测原理的维度出发,研究分析滑翔机运动特性对湍流数据的影响;通过解析滑翔机在垂直面内运动方程,获得适合湍流观测的滑翔机运动参数;利用傅里叶变换从时域与频域分析了滑翔机的振动特性;最后通过海试,验证了基于水下滑翔机的湍流观测平台长时间不间断观测海洋湍流的能力。     

基于岸基观测数据的渤海沿岸海域表层温盐特征分析

岸基海洋站观测是我国最基本的传统海洋观测方式,也是最重要的海洋观测方式之一,其特点是规范、连续,所获取的海洋环境要素数据具有标准化程度高、质量可靠等优点。文章利用环渤海沿岸9个岸基海洋站的长期观测数据,对渤海沿岸海域的表层海水温度和盐度数据进行了综合统计、分析,得出了渤海沿岸海域表层海水温度和盐度的地域分布特征,同时给出了渤海沿岸各海洋站所在海域表层海水温度和盐度的季节变化特征等。     

舱体式防渔拖海床基的研制和应用

介绍了一种新型舱体式防渔拖海床基,可布放在200m以浅海域进行长期、定点、连续、综合观测。该型海床基由坐底平台、浮体仪器舱和释放器等配件组成,可以搭载多种观测传感器进行多学科综合观测。同时,针对该型海床基设计了安全有效的布放回收方法。通过实际海上应用,结果表明舱体式防渔拖海床基具有长时间自动观测、隐蔽性好及有效防渔拖等优点,可实现对海洋环境的长期综合观测。     

基于海洋机器人的科学观测与实验系统研究现状与展望

海洋机器人具有观测范围大、作业灵活、机动性好、可控性强等突出优点,在海洋科学观测与海洋科学实验中发挥了重要作用,促进了物理海洋和海洋生物地球化学的发展。为阐明海洋机器人在海洋科学观测和实验中的应用情况,以水下滑翔机、自主水下机器人（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）和无人帆船3种典型的观测型海洋机器人为例介绍了海洋机器人在海洋科学观测中的应用现状;以原位采样与固定、原位培养与分析海洋机器人为例介绍了海洋机器人在海洋科学实验中的应用现状;最后结合未来海洋科学研究需求,从需求牵引的角度对基于机器人的科学观测与实验系统的发展趋势进行了展望。     

船载CTD仪与自动剖面浮标观测资料质量初探

海洋科学的发展离不开精确的数据,然而各种海洋观测仪器在复杂的海洋环境中作业难免产生测量误差,导致观测数据需要进行实时(或延时)质量控制。中国Argo计划在搭载多个航次布放剖面浮标的同时,对航次中获取的船载CTD(conductivity, temperature, and depth)仪观测资料、自动剖面浮标观测资料以及实验室高精度盐度计测量数据进行了实时比对。分析结果显示,利用实验室高精度盐度计对现场观测数据尤其是船载CTD仪观测资料进行质量控制,于温盐数据(特别是深层)的实时/延时校正非常重要;如某航次未经标定的船载CTD仪所测1000dbar以深范围内海水盐度,与实验室高精度盐度计的差值达到±0.1左右,远远落后于国内海洋调查规范对盐度准确度±0.02的一级测量要求,该具体实例更加突显了船载CTD仪在航次前后送往权威部门进行检测的必要性和重要性,从而确保每个航次获取的CTD资料的质量。建议有条件的情况下,在进行深海大洋船载CTD仪观测时要进行现场实验室高精度盐度计的质量控制工作及比对试验,以提高我国深海大洋观测数据的质量。     

海底有缆在线观测系统研究与应用综述

获取高质量海洋观测数据是维护国家安全和权益、保障人类生存与可持续发展、应对全球气候变化、开发利用海洋资源、防灾减灾等的重要基础。随着海底观测技术的发展,海底有缆观测已成为地球观测的第三个平台。通过借鉴国内外海底观测网的成熟技术,设计研发单节点海底有缆在线观测系统,主要包含海底观测、电力信息传输和陆上人机交互信息管理等三个子系统,具有高度可扩展性,可根据监测需求集成安装常用的各类海洋观测仪器和水下高清摄像头,从而实现海洋环境和水下生物资源的原位、长期、连续、稳定的在线观测。研发的海底有缆在线观测系统构造简单、扩展性强、经济成本低,已广泛应用于山东省海洋牧场观测网的海洋生态环境和渔业资源、辽东湾的冬季海冰、海洋牧场与海上风电的融合效应、河流入海口水质、海上溢油等不同领域的业务化监测中,为我国海洋生态环境保护与修复、海洋资源开发利用、海洋防灾减灾等提供了高质量的科学数据支撑。海底有缆在线观测系统是业务化海洋在线观测技术领域里的创新研究,具有重要科学意义和广泛应用前景。     

海洋化学传感器研制的动态评述

化学海洋学研究数据的获得要方便、经济、高效的分析测试手段,化学传感器则是海洋调查和监测ＤＯ、ｐＨ、ＣＯ２、ＮＨ３－Ｎ和Ｓ（－ＩＩ）等的理想手段和工具。本文评述了６０年代末以来用于天然水体中ＣＯ２、ＮＨ３－Ｎ和Ｓ（－ＩＩ）检测的化学传感器的研制情况,进一步讨论了海洋化学传感器研制所需解决的问题和发展方面,并分析了海洋化学传感器研制进展缓慢的原因。     

水质监测浮标及其传感器的防污染措施

近岸、河口和海湾水质浮标监测越来越受到关注, 但目前有关水质监测传感器的防污染技术的报道还很少。文章介绍了在珠江口水质监测浮标中使用的几种防污染方法。对于有光学窗口的监测仪器, 采用自动防污染装置可以清除窗口表面的污染物。对于不便于采用自动防污染刷的传感器, 根据情况分别采用防污染材料包络, 或者海水注入管路的防污染过滤头等方式, 也可以达到一定的防污染效果。对于长期水下观测仪器, 每隔一段时间还应进行舱体污染物的人工清洗, 以保证设备的正常使用。     

基于串行通信的传感器自动识别与通用型浮标数据采集系统设计

海洋资料浮标以其多种功能和连续探测能力成为现代海洋观测的重要工具。海洋浮标传感器种类多、通信协议差异性大,为浮标数据采集系统提出了集成应用需求多样、平均开发周期长的问题。本实验设计并实现了基于串行通信波特率特征判别传感器的通用型海洋浮标数据采集系统。系统基于串行通信接口,通过对波特率的自动识别,对多种不同海洋参数传感器的通信特点进行比对分析,从而将传感器进行分类识别,实现外载传感器的自动识别功能;通过IAP设计,实现系统的拓展。最后,通过实验室的原型试验进行技术路线可行性验证。结果表明,系统能够在数秒内快速无误识别信息库中传感器,可以通过分包方式满足远程更新需求。     

赤潮的危害和预测预报

近岸水域有机物污染,引起海水富营养化是形成赤潮的主要原因。近年来,我国沿海赤潮频发,不仅给渔业生产、海水养殖业带来重大损失,而且破坏了海洋环境,危及人类的健康。对赤潮的观测和监测是开展赤潮预测预报的基础,应加强对时有发生赤潮潜在海区的经常性观测和监测,卫星遥感监测赤潮是目前所采用的一种先进技术。对赤潮的预测分为长期预测、中期预测和短期预测,根据观测结果发布长、中、短期预报应加强对赤潮的防治方法和技术的研究,避免或减少赤潮造成的危害。     

Erratum

Abstract

Several physical aspects of continuous subbottom profiling are presented, and their relationship to operating characteristics of profiling instruments is discussed. Interpretation of data produced by shallow‐penetration continuous profilers, such as the SONIA system, is a process of transformation of the continuous measurement of the travel times of reflected sound pulses into geologic phenomena. Essentially, the continuous profiler is a geologic tool; interpretation of the data is based on geologic observation and reasoning, irrespective of the further use of the information obtained in applied science. However, interpreters must have sufficient knowledge of the geophysical system and of the equipment design to be in a position to evaluate the significance of their interpretation.