海洋深层水动力环境调查技术回顾.PDF

海洋深层水动力环境调查技术回顾 A review of the investigation techniques for the ocean dy- namic environment in the deep layer 李家钢1, 徐晓庆2, 3 (1. 中海油研究总院 北京 100027; 2. 国家海洋局第一海洋研究所, 山东 青岛 266061; 3. 海洋环境科学和数 值模拟国家海洋局重点实验室, 山东 青岛 266061) 中图分类号: P71 文献标识码: A 文章编号: 1000-3096(2013)06-0121-05 深水海域是21世纪人类重要的能源基地, 走向 物中仍可找到很少量的砖红色黏土。但在该线以东 深水是世界石油、也是中国石油工业实现可持续发 的所有岩芯中却全无发现。这些具有特殊色调的物 展的重要战略。海洋深部洋流体系给海底管道安全 质是来自加拿大新不伦瑞克与新斯科舍省的古生代 运行带来巨大威胁, 海底油气管道一旦发生破坏, 红层, 由底层流向南搬运, 一直可达巴哈马区。通过 不但会带来巨大的经济损失, 还将造成严重的环境 对该特殊沉积物地理分布的研究, 首次了解到深部 与生态问题。深海海洋观测是我们认识深海水动力 海流侧向运移的现象, 确证了西北大西洋地区存在 环境的主要途径, 本文主要回顾了对海洋深层水动 平行于等深线向南流动的西部边界底流[6]。底流对于 力环境调查技术的发展。 沉积物的搬运作用还可以通过近海底摄影或浊度仪 (利用光线的散射强度观察悬移物质的浓度)直接或 1 深层水动力环境研究概况 间接地观察到。一般情况下, 在水柱的任何位置都可 对于深部洋流体系与海底的相互作用的研究, 以观察到一定浓度的悬移物质, 但在海底以上 可以追溯到 20 世纪 50 年代。1952 年美国的 Menard 500~1 700 m 处开始, 水柱中的微粒物质向下逐渐增 [1-2] 和 Dietz 均研究过海底的波浪与冲刷痕, 认为不 加, 明显高于其上覆的清水层; 在海底以上的 50~200 m 能用浊流解释, 应与底层流有关。1963 年海洋地质 处, 微粒物质急剧增多, 形成浓密的云雾状层, 表明确 [3] 学家 Holister 根据海底岩芯的波状结构提出了大洋 有许多已沉积下来的物质被底流搅起, 混入近海底的 海底存在高速海流的假说, 但是没有引起广泛的注 水层中。底流活动越活跃, 搅起的云雾状物质越多。 [4] 意。到 1969 年 Kuenen 仍坚持认为海底的波浪与冲 短暂异常的天气变化对深部洋流的影响作用, 刷痕是浊流造成, 因为当时深海流的研究手段很不 特别是随着对西部边界流开展深入研究后, 为底流 完善, 不足以解决此类问题。 的侵蚀、搬运、沉积间断等提供了许多新信息和新