您的位置: 网站首页 >> 技术文章 >> 测量海流的方法有哪些?

测量海流的方法有哪些?

发布日期: 2020-07-21
浏览人气: 78
从上篇文中我们了解到,海流是指海水大规模相对稳定地流动,是海水重要的普遍运动形式之一。海流形成的原因很多,但归结起来主要有两种:一种是受海面风力的作用,称风生海流,所涉及的深度只有几百米;另一种是由于海面受冷热却不均,蒸发降水不均所产生的温度、盐度引起的密度分布不均匀,导致海洋中的压力场产生斜压,在水平方向上产生一种引起海水流动的力,产生海流。如墨西哥暖流。海流形成之后,由于海水的连续性,必然在某些海域发生海水辐聚与幅散,导致升降流的发生。掌握海水运动的规律非常重要,它可以直接为国防、生产、海运交通、渔业、建港等服务。
 
海流测量方法按照测量原理可划分成:漂浮法、机械式、电磁感应式、声学式和表层海流遥感观测等方法。
 
1、漂浮法
 
漂浮法是跟踪漂浮物体的时空变化以确定表面流的流速和流向,主要分为表面漂流浮标和水下中性浮标两种。
 
⑴表面漂流浮标
 
早期的表面漂流浮标通常选择船体或海上的漂移物(如漂流瓶和浮游冰块等),根据移动的轨迹进行流速流向的分析,后来利用航空摄影定位、雷达定位或全球卫星定位等方法跟踪的浮标,提高了浮标的位置精度,但费时费力,且只能获得短期、小区域的资料。随着卫星定位和卫星通信技术的发展,漂流浮标进而发展为一种十分有效的海洋环境监测手段
 
⑵中性浮标
 
上世纪五十年代,英国的斯沃洛博士研制出了利用水声技术跟踪的中性浮标,并用这种浮标相继发现了深层的海流、逆流、涡流及其变异特征。20世纪80年代,Dvasi和Webb等人研制出了自持式拉格朗日环流探侧仪(ALACE)。这种浮标在水下设定深度随流漂移,到达预定时间时浮标会自动上浮;到达海面后,通过卫星系统完成通信和定位;然后再下潜到设定深度开始新的观测循环。为了满足垂直剖面温盐参数的循环探测需要,到上世纪90年代,这类浮标进而演变成自沉浮式剖面探测浮标(APEX),可通过改变体积实现自动沉浮,主要由壳体、机芯、液压装置、传感器、控制电路板、数据传输终端和电源等部分组成,剖面深度一般为0m~2000m,有的可以达到6000m的观测深度。
 
2、机械式海流计
 
机械式海流计也称旋桨海流计,是利用流体力学原理研制的设备。它借助海洋产生的推动力来驱动叶轮旋转,进而由传感器感应出转速,最后再换算成流速值,并用内置的磁罗盘确定流向。
 
3、电磁式海流计
 
海水在地磁场中流动所产生的感应电动势可用来测量流速、流向,据此原理研制出的海流计称为电磁海流计,可分为天然磁场电磁海流计和人工磁场电磁海流计。
 
4、声学式海流计
 
声学海流计利用声波在海水中的传播特性来测量海流。声波是机械波,产生的多普勒频移效应来测定流速的。其优点是能连续记录,仪器无机械活动部件,无摩擦,无滞后现象,测量感应时间快,不影响流场测量,可测微弱海流,声速可自动校准,测量更可靠。
 
5、表层海流遥感观测
 
表层海流遥感观测主要可以分为X波段雷达遥感、高频地波雷达遥感和卫星遥感。基于雷达遥感观测海表特征系统的工作原理是:雷达发射机通过天线向海面辐射电磁波,经海洋表面反向后被雷达接收,然后通过分析其随时空变化的情况,进而得到清晰的、实时的海表面相关信息。

 
分享到:
赛莱默分析仪器(北京)有限公司
版权所有©2020 赛莱默分析仪器(北京)有限公司 备案号:
  • 扫一扫,关注我们