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海洋水文调查

来源:海军百科 时间:2017-06-08 02:22:01

marine hydrographic survey

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海洋水文调查

按照确定的方案,通过一定的技术手段,获取海洋水文资料并进行分析、处理的工作。海洋调查的基本内容之一。海军水文气象保障的组成部分。调查项目主要有海水的温度、盐度、密度、水色、透明度、海发光、海冰、海流、海浪、潮汐、潮流及海水跃层等。是海洋科学研究、资源开发、工程建设、环境保护和制作海洋水文预报的基础;军事上,为海军舰艇航行和作战提供海洋水文资料。通常由国家海洋部门或海军航保部门组织,海洋调查队或海军水文气象台站实施。

海洋水文调查是随着海上生产活动和航海事业的发展而发展的。大体经历了3个时期。①早期,人们从事沿海生产活动,最先对潮汐现象进行观测。15世纪开始的海洋探险活动,考察了全球海洋水文状况,探索南极冰圈范围,取得大量表层水温、海流及水深资料,先后发现了拉布拉多寒流、墨西哥湾暖流及秘鲁寒流等。②19世纪到20世纪50代,随着海洋学建立,海洋水文探测仪器的发展,海洋水文调查从范围、技术和调查内容等方面得到迅速的进展。在方法上,由单一的航线发展到横贯大洋的断面调查。温度一深度仪的使用,能连续记录海洋上层几百米内的温度垂直分布;电磁海流计的使用能在航行时测量海流,对大洋温度和盐度的水平和垂直分布规律有比较全面的概念。并先后发现海洋内波、海水跃层现象、大洋声道和赤道潜流等。③50年代后期以来,海洋水文调查进入国际合作的新阶段。技术、手段和方法发生深刻的变革;建立起从海洋卫星、飞机、调查船、浮标阵及潜水器等一整套立体调查技术系统;先后组织包括海洋水文在内的调查活动有国际地球物理年,国际印度洋考察,热带大西洋国际合作调查,黑潮及其邻近水域合作研究及国际海洋考察十年等;发现世界夏季最强的索马里海流,红海底的高温(52℃)、高盐(250‰)的热点及遍布全球海洋的大洋中尺度涡旋等,对海水的物理性质和物理现象有了进一步的认识。

中国大规模海洋水文调查始于20世纪50年代中期,先后组织了黄、渤海水文调查,全国海洋普查和海洋水文标准断面调查等。从70年代后期起,参加国际统一组织的一些调查活动。

海洋水文调查的范围、项目和时间根据调查目的和需要而定。精确程度取决于观测手段、施测方式和数据处理方法。调查的工作平台分为固定平台和活动平台两种。固定平台有沿岸观测站,海上固定平台和锚锭测站等;活动平台有水面调查船、海洋卫星、飞机、自由漂浮浮标和水下潜水器等。所用仪器分为点式、线式和面式3种传感器。点式传感器感应海洋中某一点的要素值,提供离散的观测数据,如温度、盐度、流速等;线式传感器可连续地感应要素值,提供某要素在垂直方向、水平方向的分布或在固定点随时间变化过程等;面式传感器可直接提供水文要素在水平海面或垂直剖面上的分布。调查方法一般有随机施测、定点施测、航行施测和轨道扫描施测。①随机施测,是一种早期调查方式。测点不固定,大多是一次航行完成。由商船在海上航行时顺便进行辅助观测,将多次的随机观测数据,经过订正,统计出有用的信息。②定点施测,是调查的基本方法。将调查海区依需要布设若干观测站,于一定时间内在各测站观测一次,称为大面观测;若在调查区内布设若干条断面,断面上布设测站,于同一时间内在断面上各观测一次,称为断面观测。定点观测特别是多点同步观测和观测浮标阵列所取得的海洋水文要素,在时空上的分布比较合理,可提供调查范围内同一时刻的分布情况。③航行施测。根据预计的航线,使用单船或多船,以温、盐、深度连续记录仪,航行式测流计和测波仪等航行式传感器采集水文资料;然后用现代数据信息处理系统加工,获得调查海区水文信息。④轨道扫描施测。利用海洋卫星等航天遥感设备对全球海洋进行轨道扫描,获取包括水温,海冰分布,海流边界,海洋锋,波高,内波,海洋涡旋,平均海面高度,上升流,海水透明度,盐度等大面积同步观测资料。在观测精度和空间分辨率等方面还有待于进一步提高。

海洋水文调查的初始观测读数,经过初级数据处理,订正为观测值;再经过空缺数据的插补,密度、比容、声速及跃层等资料的求取,进行的数据加工处理,得到可供使用的资料。从观测值或计算出的资料中,再经一系列信息处理过程,绘成大面、断面分布图或过程曲面图等直观的时空分布资料,水团界面和调查海区的环流模式等资料。

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