2005黄海声学实验-声传播起伏

2005年夏末、秋初在黄海南部进行一次多家联合海洋声学实验研究,主要目的是研究浅海内波(线形、非线性)及其海洋温度峰面对远距离声传播的起伏效应及其声学方法监测海洋新方法研究。文章综述这几年实验数据处理的一些结果。     

深水大型沉积物波的成因机制

沉积物波是深海常见的底形,对其成因主要有等深流成因、浊流成因、滑塌成因、内波成因4种观点.分别对上述4种成因机制进行了阐述,并从波形、迁移方向等方面做了一系列的对比,分别就其合理性进行了讨论,特别对前人就洛克尔海槽上坡迁移沉积物波的解释提出了新的看法,对该区域的上坡迁移沉积物波进行了重新的解释;同时对等深流、浊流、滑塌、内波形成的沉积物波之间的联系与差异进行了初步的比较.沉积物波可能有多种成因,但内波作用是其主要成因之一.     

不同模态海洋内波特征的诊断分析

本文利用谐波分析理论提出了海洋中内波在不同模态下的特征参量的诊断方法,给出了两种背景场的求取方法:函数逼近法和平均法,并对一个实测内波资料进行了诊断分析,得到了不同模态下内波温度振幅和周期的特性。     

A study of SAR remote sensing of internal solitary waves in the north of the South China Sea: Ⅱ. Simulation of SAR signatures of internal solitary waves

A new model developed from the full-spectrum model of Lyzenga and Bennett （ 1988 ） is built up by us preliminarily through considering the impact of the ocean surface mixed layer turbulence on SAR remote sensing of internal solitary waves. In the partial differential equation of the action spectral density of the surface gravity-capillary waves the source function representing the contribution of the turbulence is added besides the usual source function representing the contribution of the wind. The source function is determined by applying the κ - ε model and adopting the Nasmyth spectrum of oceanic turbulence （ Nasmyth, 1970; Oakey, 1982; Fan, 2002） on the basis of the previous simulation results of internal tide transformation obtained in the companion paper （Fan et al. ,2008）. Either under relatively high wind speed, or under low wind speed, our model predicts significant large modulations of radar backscatter at all three bands （ L, C and X bands） for both VV and HH polarization. These results prove that considering the impact of ocean surface mixed layer turbulence on SAR remote sensing of internal solitary waves is reasonable and appropriate for settlement of the well-known problem of contemporary radar imaging models.     

南海北部中尺度涡流预报及应用

南海北部海域是南海中尺度涡的高发区,该海区的多尺度动力过程及相互作用经常对海上工程安全造成重大影响。针对“FPSO-119”海洋工程施工船在2021年5月8日20时左右遇到“怪流”后瞬时大幅度失位现象,在排除内波等其他海洋现象与外因影响的前提下,利用海表面高度异常(SLA)数据、HYCOM模式数据以及现场实测数据,分析认为“怪流”是施工海域内中尺度涡与潮流正向叠加所导致。在此基础上,结合TPXO潮流预报数据,提出了一种将中尺度涡流与潮流矢量叠加的涡流预报方法,并通过FVCOM数值预报,对施工海域的中尺度涡流进行预报。经过与现场实测数据的后报检验,该方法能够反映施工海域内涡流在未来2 d内的主要运动特征,可作为海上工程应对“怪流”的重要参考,在工程应用中结合内波流、风海流等其他信息综合考虑分析,可更好地为海洋工程和船舶航行等提供安全保障。     

深海大型沉积物波的特征与成因

20世纪60年代末期以来,随着深海钻探计划(DSDP)及大洋钻探项目(ODP)的成功实施,一个引人注目的发现是在世界各大洋盆地中2000～4500 m深海底广泛发育一种大面积分布的大型沉积物波,包括沙波和泥波,特别是泥波更为普遍.     

浅强跃层大振幅内波研究

海洋内波是分析整个海洋中能量的收支和平衡问题时必须研究的一个重要的物理过程 ,对它的研究不仅在整个海洋动力学的研究中占有重要的地位 ,而且对海洋环境与资源的开发和保护、推动其它相关学科的深入研究和发展都具有重要的应用价值。浅强跃层大振幅内波是海洋内波研究中的一个重要组成部分 ,它对人类在浅海中的活动之影响尤其引人注目 :如对海洋石油、天然气等资源的勘探及开采设施的安装施工和正常工作等具有直接的或潜在的破坏性 ;能够改变海水中声传播路线 ,从而影响声通讯设备的正常使用 ,使众多利用声信号进行测量的调查仪器所获取的大量观测资料中带有难以去掉的噪声信号 ;可将富含营养盐底层水带到表层 ,改进了海洋生态环境 ,因而对于海洋生态环境的保护、渔业捕捞及海洋养殖业的发展等具有指导意义 ;还对环流场、物质输运、航道淤积以及深水沉积等有一定的影响。文中主要从浅强跃层大振幅内波的生成机制、传播演变、模型描述以及观测方法等方面介绍了浅强跃层大振幅内波研究的进展状况、存在的问题及其发展趋势。     

南海北部大陆坡区的突发性强流

应用声学多普勒流速剖面仪的定点观测资料 ,分析南海北部东沙群岛西南大陆坡区孤立内波引起的突发性强流。本次观测到的这些强流主要特征为 :( 1 )在 0— 1 50m的观测深度层内 ,流向主要以向岸方向为主 ,每一峰值持续时间约为 1 0— 2 5min。 ( 2 )在大潮期间 ,强流事件出现的次数较多 ,且强度大 ;在小潮期则反之。 ( 3)最强的突发性海流发生于斜压内潮强盛期 ,比天文大潮落后 4— 5d。 ( 4 )突发性强流事件既可呈现多峰型 ,也可呈单峰型。     

内潮汐和内波沉积研究现状与展望

根据国内外内潮汐、内波及其沉积的研究成果,概述了它们的研究进展,详细阐述了内潮汐、内波沉积特征和沉积类型,探讨了内潮汐、内波沉积研究的油气勘探意义。虽然内潮汐、内波沉积研究取得了较大进展,但仍存在着较多问题,如内潮汐、内波沉积的识别是该领域研究的最大难题。因此,在其未来研究上,应注意运用地震波识别、遥感等现代科技调查手段,进行多学科综合研究,尽快建立一套完善的识别标志,以促使其逐渐成为海洋沉积学中一个更为完善的研究领域。     

鄂尔多斯盆地西缘上奥陶统拉什仲组内波和内潮汐沉积成因分析

虽然地层记录中的内波和内潮汐沉积研究已有30年的研究历史,但尚未涉及深水环境中内波和内潮汐成因研究,不利于对深水复杂水动力环境下各种流体交互作用的深入研究,同时由于已发现研究实例中缺乏生物化石和遗迹化石,从而在很大程度上限制了对内波和内潮汐沉积和油气生成及运移之间的关系研究。本文以鄂尔多斯盆地西缘北部桌子山地区上奥陶统拉什仲组深水沉积为研究对象,在详细的野外观察基础上,采用沉积地球化学和沉积学相结合的方法对该组中发育的内波和内潮汐沉积进行了综合研究。结果表明：拉什仲组中的双向交错层理和浪成波纹层理可相互伴生,多发育在完全或近于完全的鲍玛序列T_c段,其寄主岩性主要为灰绿色薄-中层细砂岩、粉砂岩、黏土质粉砂岩和粉砂质黏土岩;沉积时水体介质具有海水性质总体上不明显、氧化-还原分层、盐度倒置、不受热液影响和水动力较强等现象。结合拉什仲组存在的浊流反射现象认为：拉什仲组沉积于局限海深水斜坡至盆地环境,其内波和内潮汐的形成与低密度浊流反射形成的密度跃层密切相关,具有事件性作用特征,并伴生有大量的生物化石(笔石)及遗迹化石。这种新型内波和内潮汐沉积对于深水牵引流沉积油气勘探具有...