β螺旋方法在黑潮流速计算中的应用 Ⅰ.台湾以东海域

基于1965年9月和1966年3月在台湾以东黑潮海区两个航次的CSK水文调查资料,采用β螺线方法对调查海区进行流速计算.首先,对方法进行研讨.其次,对台湾以东黑潮流域进行流速计算,其结果表明:(1)在台湾以东,黑潮存在着季节变化;(2)深层流有一些重要特征,例如,对两个航次的计算都揭示了台湾东岸附近位于苏澳-与那国岛海脊以南的逆流;1965年9月在深层1200-1500m存在一个气旋式涡,并且,该涡与深层的冷水团有很好的对应.     

流速逆变张量隐式求解方法及其在航道港池流场计算中的应用

运用高分辨率的边界适应网格进行流体动力学数值计算时,如何提高计算稳定性和减少计算量成为数值求解的关键性问题.在非正交的边界适应坐标系中,每个动量方程中同时出现了两个交叉方向的水位偏导数项,给隐式求解带来困难,而显式格式下的时间步长由于受与空间步长有关的Courant-Friedrichs-Lewy条件限制,计算量成倍增加.本文从广义曲线坐标系下浅海动力学方程组出发,导出了流速的逆变张量所满足的动量方程组,使方程中的水位偏导数项变成了沿某一协变基向量方向占优的形式,方便地采用了交替方向隐式差分格式,从而提高了计算稳定性并减小了计算量.本文通过对澳门海域航道和港池中流场的计算,证实了该模式是一种进行高分辩率数值计算的有效方法.     

一种新型便携式旋桨流速仪

介绍了一种新型BH-1型便携式旋桨流速仪,主要由自主研制的流速传感器、手持式主机及微机数据回放处理软件三部分组成.其传感器采用独特的导流筒和导流罩结构设计,增加了系统的抗干扰能力,有效提高了测量准确性.应用单片机技术实现了数据的实时检测与处理,多路存储以及瞬时测量流量功能.通过静态试验标定,表明该流速仪测量范围(0.04～4)m/s,非线性误差为0.874%.该流速仪结构新颖、使用轻巧方便、稳定可靠,已广泛应用于国家海洋局对陆源入海排污口排污监测和海洋环境管理工作中.     

紧邻成山角的海域流速分布特征分析

“近岸高能环境调查”将是2000年海洋科学的重要研究课题之一。位于山东半岛顶端，深入黄海之中的成山角，素以水深流急，流向多变著称。对其附近海域海流能的开发与利用，历来为人们所瞩目。成山角地理位置独特(南侧水浅，东侧陡峻，北侧水下地形复杂，涡旋频频连接)，现场观测困难，因而其紧邻海域是否是我国近岸高能环境之一的问题，较长时期以来没有定论。 据估计，全球海洋蕴藏海流能约10亿kW。目前国外只有美、日等国进行海流能的利用研究。1972年10-12月，中国科学院海洋研究所首次在紧邻成山角的海域(离海岸距离约3n mile)作了专题调查。当时目的旨在为开发和利用成山角附近海域海流能提供初步的、但是可信的依据。 本文引用这次调查部分测站上的海流观测资料，试图从海流结构与统计特性两方面对紧邻成山角海域的流速和流向特性进行分析研究。本文分析选用了紧邻成山角的海域六个昼夜连续观测站的流速流向资料。这六个测站配置在成山角的北、东、南三个侧向上，每一侧向上各相对均匀地分布两个，分别以字母C2和C3(位于涡旋区)，D3和E2,以及E1和F1标识。这些测站离海岸最近的是C2站，最远的是E2站。测量按常规方法进行。     

三维浅海流体动力学模型的流速分解法

以一个差分-微分方程导出了含有局部惯性项的三维浅海流体动力学流速分解模型的公式,将水平流速分解成4个分量——梯度流、风海流、线性惯性流和非线性惯性流.各流速分量的无因次垂向剖面采用变分-有限元方法求解,并单纯组成了风暴潮位的抛物型方程,从而使模拟计算类似于超浅海风暴潮所用的方法.最后,基于上述流速分解方法对渤海风潮作了数值研究,比较了各种效应的影响,得到了一些有意义的结果.     

国产ADCP流速精度比测试验研究

针对低频 ADCP 的测速精度标检试验室条件无法满足的问题,参考国家及行业标准要求,在千岛湖采用同步比测方式进行了国产低频 ADCP 流速测量精度标检试验。通过试验区域的深度初探,结合试跑阶段的回波分析确定了比测过程的层数、层厚以及交替工作间隔时间等参数,在试验区域进行了多航速折返比测试验。试验结果显示：由于水体悬浮物少等因素,千岛湖水域的流层回波强度整体偏弱,相对而言 ADCP 近底流层测量会受到比较强的底回波干扰;利用未受干扰的流层数据对比,国产 DVLⅡ-300kHz 型 ADCP 与同频率进口 ADCP 的剖面流速测量精度相当。     

多功能智能流速仪

介绍了最新研制成功的LGY-Ⅱ型智能流速仪和LGY-Ⅲ型多功能智能流速仪硬件和软件的设计,以及其功能和特点。     

南黄海近表层实测流速谱研究

南黄海浅水陆架区是我国重要经济海域之一,对该海域海流结构的研究是研究陆架环流的一个重要环节。虽然关于这项研究的论著颇多。但根据描述统计学方法研究中国海海流结构的论述至今却极少。本文根据我国海洋地质调查局较长时间的海流观测资料，以描述统计学的分析方法,对南黄海实测流速的统计特征进行了初步分析。 文中引用的实测流速数据的观测站分布于偏近我国的南黄海陆架上。共选取三个观测站,分别以A,B,C标示,三者近似地呈等腰三角形分布,A,B站的连线近似地与经线平行。观测日期颇长,分别是1975年4-5月。1976年4-8月和1977年4-7月。本文着重研究南黄海近表层(5米层)4-6月实测流速谱的特性,所以,统计分析结果反映的是南黄海近表层海流在春夏交替季节的特性。实测流速数据的采样时间间隔均取每15分钟一次。观测仪器系国产HLP1-1印刷海流计。各观测站上截取的观测数据组数见表1。     

盐沼水-沉积物-植物界面流速研究进展

综述了近20多年来盐沼水-沉积物-植物界面流速的研究进展。在此基础上,拟对盐沼水-沉积物-植物界面的流速分布、变化和研究状况进行一定的归纳,并提出可能的研究方向和途径。内容包括通过野外观测和室内模拟定量分析研究盐沼和不同植被状况下(不同植株高度、密度、不同种类植株等)流速变化规律及其流速变化原因。本领域研究有待收集大量数据后进一步深入和系统地探讨。     

受陆岸影响浅水区台风风浪的计算方案

在我国港口工程技术规范的波浪成长理论基础上，考虑到台风波浪的基本特点、等效水深的概念、浅水区波浪的折射、不规则波的能量分布特性、受陆岸和岛屿影响角度范围内的有效能量风区长度等因素，提出了受陆岸、岛屿影响浅水区（包括海湾区）台风风浪的计算方案。本方案只需台风中心位置、中心气压和计算点于各方位的风区长度（受陆岸影响部分）等资料，便可快速地得到计算点的波浪要素。经实测资料验证，效果良好。     

盐沼水-沉积物-植物界面流速研究综述

近二十多年,盐沼水-沉积物-植物界面流速的研究取得了很大的进展。本文拟对盐沼水-沉积物-植物界面的流速分布、变化和研究状况进行一定的归纳,并提出可能的研究方向和途径。本文内容包括通过野外观测和室内模拟定量分析研究盐沼和不同植被状况下(不同植株高度、密度、不同种类植株等)流速变化规律,及其流速变化原因。     

负跃层浅海中信号波形的多速结构

海洋中水声信号波形的变化规律是一个重要的研究课题,利用信号波形特征可能识别不同的水下目标、提高信号处理的增益.信号波形的规律性也可用来监测某些海洋环境参数的变化.深海中存在较稳定的水下声道,文研究过水下声道中信号波形规律.由于浅海环境的复杂性,海水介质及其边界在空间与时间上存在着有规则的与随机的变化.因而浅海中脉冲信号的波形结构需要进行专门的研究.本文仅就负跃层浅海中的信号波形规律进行一些探讨.     

苏北浅滩外侧浅水锋的观测与分析

关于黄海的潮混合和浅水锋现象,中国和韩国的学者已有一些报道(赵保仁,1987a，b;赵保仁等,1992;Lie,H-J.，1989)。卫星图片和有关水文观测资料表明,夏季,黄海的浅水锋主要分布在苏北浅滩外侧、山东半岛的成山角一石岛近海、渤海海峡、西朝鲜湾和江华湾湾口附近及朝鲜半岛西南部近海。 为了深入了解黄海苏北浅滩外侧浅水锋的分布和水文结构,我们于1990年7月29日至8月1日对该区域进行了一次水文和水化学的专项调査。本文根据这次调查所得的水文资料,对苏北浅滩外侧的海面冷水和浅水锋的分布特征以及锋区的环流结构进行简要论述。 苏北近海的浅水锋常出现在苏北浅滩外侧的陡坡附近(赵保仁,1987a)。本次调查在这一区域设了5个断面,32个大面站和1个连续站。锋区附近的最小站距约4海里(5′经距)左右。调査区域的水深分布和站位如图1所示。这一海区的地形分布特点是海底坡度较大,34°10′N以北海底陡坡在30-40m等深线之间,34°10′N线以南海底陡坡在20-30m等深线之间,陡坡处坡度达4×10-3左右。此外,在122°10''E线附近,还有一向北伸展的沙脊。观测结果表明,苏北浅滩外侧浅水锋现象与地形特征关系密切。     

长江口粘性泥沙在流动盐水中的沉降速度

本文报道了粘性泥沙在流动盐水中的沉降试验,计算了衰减系数、沉降速度。试验结果表明,粘性泥沙的动水絮凝沉速与静水絮凝沉速相比,前者要此后者小得多。本文的结论对长江口工程规划、设计及环境评价等均有参考价值。     

海底、海面的边界反射对浅海环境噪声场的影响

关于海洋噪声谱级的理论,测量和分析以及相应噪声源的机理探讨已经有大量的工作;例如Knudson^[6];EcKarf^[2];Weng^[10]和Piyyof^[7]的工作.文〔1〕采用分层介质中的传播算子,推广了EcKarf的工作,建立了一般情况下由源特性及传播算子所表达的噪声场表示.目前关于传播条件--在浅海中特别是海底的反射特性--对环境噪声场特性的影响还较少有具体的结果.     

浅海均匀层远程混响的垂直相干性

混响是主动声纳在浅海环境中的一种干扰,有关其空间相关特性,Urick和Lund发表了两篇实验性报告^[7].本文根据浅海平均声场角度谱分析法^[3],从理论上计算了浅海均匀层远程混响垂直相关特性与界面反射、散射等环境参数之间的关系,及其随距离、水听器间隔的变化,供声纳设计或在浅海环境中研究低频、小掠角的散射特性时参考.     

聚类分析在浅海变性水团分析中的试验

The statistical cluster analysis method is applied to the modified water masses in the shallow sea and a series of experiments are carried out. A simple and convenient method for defining the quantity and boundary of water masses and mixing zone from the hierarchical tree is given. Two cluster methods of gradual examination are proposed and compared with the hierarchical method.     

具有随机起伏表面的正声速梯度浅海中的平均声强

近年来很多的实验指出,正声速梯度浅海中声强的平均衰减规律与海面的不平整度,声波的频率,相对声速梯度的大小,发射深度与接收深度等因素有着密切的联系.本文的目的在于寻找这种联系的数学表式.我们采用文献[1]所发展的平均法来求其平均声强.