第七章海流观测课件.ppt

* 第七章 海流观测 陈文霞 海流观测方法介绍海流计简介（直读式海流计）海流观测的持续时间选择影响海流观测误差分析 海流主要是指海水运动空间尺度较大（大于5km）、时间尺度较长（周期超过12小时）的运动，其中包括潮流和常流（余流）两个部分，乱流与波动排除在外。 海流的观测包括流向和流速两项。 流速：单位时间内海水流动的距离，单位为m/s或cm/s； 流向：海水流去的方向，单位为度（o），正北为0°，顺时针旋转。 海流连续观测的时间长度不少于25小时，至少每小时观测一次。 预报潮流的测站，一般应不少于3次符合良好天文条件的周日连续观测。 浮标法的测点在拉格朗日坐标系统中进行 1 漂流瓶测表层流 漂流瓶(又称邮瓶)通常被用来研究海流的大致情况，根据漂流瓶的漂移路径及所花时间就可以大致地确定流速和流向。 2 双联浮筒测表层流 双联浮筒是浮标测流中 常用的一种工具，船只 锚定后或在海上平台等 相对稳定的载体上，在 船尾放出双联浮筒，根 据它的移动情况测定表 层流的平均流速和流向。 3 跟踪浮标法 (1)船体跟踪：将一个浮体(或双联浮筒)施放于一选定的海面上，使之自由地随海水流动，观测者乘小船始终尾随浮体移动并按特定的时间间隔从船上定位或从岸边确定船位，这样连续观测，一般要延续一个半日潮周期，并画出浮体在此时间段内的运行轨迹，进而得出该海区相应时间段内的海水运动的基本状态。 (2)仪器跟踪：有的使用人工特制的随海水自由流动的浮标，在岸上用雷达跟踪定位；有的浮标本身就可定时地发射无线电讯号，送入天空运行的卫星中再返回地面接收系统。还有的使用航空摄影的方式来测定浮标的移动情况，从而观测相应的海区海水流动的状况等。 4 中性浮子测流 中性浮子由于其本身可调节性，可适用于深海海流的观测。 实测中，首先根据温盐观测值，确定出待测海流层的海水密度，按此等效密度调节中性浮子，施放的中性浮子在预定的水层上处于重力和海水浮力相平衡的状态下，在这个预定水层上随海水一同漂流，观测船上利用声纳跟踪中性浮子的漂移，消除掉因船体漂移产生的相对运动，即可测出相应水层的流动速度和方向。 定点观测海流 以锚定的船只或浮标、海上平台或特制固定架等为承载工具，悬挂海流计进行海流观测，通常有以下三种方法： 定点台架方式测流 锚定浮标 锚定船测流 二 1 定点台架方式测流 在浅海海流观测中，用固定台架悬挂仪器，使海流计处于稳定状态可测得比较准确的海流资料并能进行长时间的连续观测。 水面台架：在观测海区内设计与测流点吻合的海上平台或其他可借用的固定台架，用以悬挂海流计。 海底台架：按一定尺寸制作棱锥形台架放置于海底，将海流计固定于框架中部的适当位置，进行长时间连续观测浅海底层流。 2 锚定浮标 以锚定浮标或潜标为承载工具，悬挂自记式海流计进行海流观测，称为锚定浮标测流。有的仅用于观测表层海流，有的则用于同时观测多层海流。前者通常布放在进行周日连续观测的调查船附近，以取得海流周日连续观测资料，后者一般是单独或多个联合使用，以取得长时间海流资料。 3 锚定船测流 以船只为承载工具，利用绞车和钢丝绳悬挂海流计观测海流仍是常用的和最主要的测流方式。 首先根据水深确定观测层次，然后将海流计沉放至预定水层，测量流速和流向并记下观测时间。 当钢丝或电缆倾角大于10°时，须作深度的倾角订正。 走航测流 在船只航行的同时观测海流，不仅可以节省时间，提高效益，而且可以同时观测多层海流。此外，可使用常规方法很难测流的海区（如深海）的海流观测得以实现。其测流原理多是，测出船对海底的绝对运动速度和方向或利用高精度GPS求出船的绝对运动速度和方向，同时测出船对水的相对运动速度和方向，再经矢量合成得出海水对海底的运动速度和方向 ，即可得出海流的流速、流向。 三 海流连续观测的准确度要求 流速不大于 100cm/s时、水深在 200m以浅海区流速测量的准确度应为±5cm/s；水深在 200m以深的海区，流速测量的准确度为±3cm/s，流向测量的准确度为±10°。 流速超过100cm/s时，水深在200m以浅的海区，流速测量准确度为±5％；水深在200m以深的海区，流速测量的准确度为±3％，流向测量的准确度均为±10°。 海流观测的注意事项 观测浅层海流时，应借助小型锚定浮标或施放小艇进行观测，以消除船体的影响。 当施放海流计的钢丝绳或电缆的倾角超过10°，应进行倾角订正。 以船只为承载工具进行海流连续观测时，应至少每3小时观测一次船位。 在深海测流时，如船只抛锚困难，且深层流速很小，可用“双机法”观测（即在漂移船只上，将一台海流计置于预定观测水层，而将另一台海流计沉放至“无流层”，两层海流计观测结果的矢量差