海洋調查方案書〔簡版〕
2011級海洋科學海洋調查5組李相廷李夢煒李兆欽雷歐廖顯春〔不分先后〕
中尺度渦是發生在海洋中的尺度從數十公里到數百公里的渦旋運動，分布廣但是不均勻，西北太平洋地區最為明顯。中尺度渦蘊藏著非常巨大的能量，它包含有可與平均海流所擁有能量相比較的動能，在大尺度海洋環流中，它的動能可達總能量的80%，甚至于90%以上，因此它對世界大洋總環流起著重要的作用。則，這個具有普遍性和巨大能量的渦旋運動，它的活動和演變到底會給海洋中的各水文要素帶來什么樣的影響呢？
于是，我們組根據衛星高度數據選定一個中尺度渦，觀測其對海流、溫鹽特性等各水文要素的影響，并由此設計了本次海洋調查任務。
調查目的：
觀測中尺度渦對海流、溫鹽特性等水文要素的影響
調查海區：
西太平洋東經137度，北緯25度周邊海域
調查內容：
〔1〕中尺度渦旋運動對鹽度，溫度分布尤其是溫、鹽躍層的影響；
〔2〕渦旋運動對海流速度的影響；
〔3〕渦旋運動對水色和透明度的影響；
站位布設：
調查日期：(根據衛星時時資料確定渦的位置，然后安排時間，以下為預計)
2014年2月5日早從**出發，9日到達站點。預計到10日晚進展完1-10號站位的走航觀測，隨后在11號站進展為期兩天的定點連續觀測，13日定點觀測完畢后繼續進展12-20號站位的走航觀測，14日中午完畢觀測返航，19日到港。
觀測方法：
船只到達后，沿著圖示站位路線進展走航觀測，每個站位進展三小時的觀測，走航途中在1、4、10、14、20站點布設潛標。 1-10號站位觀測完畢后，在11號站位錨定進展為期兩天的定點連續觀測。觀測完畢后，繼續進展12-20號站位的走航觀測，布防潛標，取得中尺度渦較長時間的連續觀測數據。
最后把測到的數據進展整理加工，以表格及圖像的形式呈現結果，最終以論文形式發表。
工程經費：
1、船只及人員補助等費用：以"東方紅〞2號為例，12萬×15天=180萬。
2、儀器費用：〔設備利用實驗室現有器材〕
一、主要使用儀器
儀器名稱 | 使用數量 | 儀器用途簡介 |
絞車 | 2 | 用卷筒纏繞鋼絲繩或鏈條提升或牽引重物的輕小型起重設備。 |
多波束回聲測深儀 | 1 | 發射波束信號，根據探測面積上的回波信號能夠準確測量水深。 |
顛倒采水器 | 1 | 顛倒采水器，一種采集預定深度水樣和固定顛倒溫度表的器具。 |
顛倒溫度計 | 2 | 一直是海洋調查中最好的一種測溫儀器,其優點準確可靠并能用以測量很深的深層水溫。 |
溫鹽深儀〔*R-620 CTD〕 | 100 | 一種用于探測海水溫度，鹽度，深度等信息的探測儀器 |
水色計 | 1 | 用于測量溶解狀態的物質所產生的顏色，可用作水色測量時的比照。 |
DVS | 100 | 一種小型的側流裝置，可以測其周圍3—5米的流速。 |
透明度盤 | 2 | 漆成白色的直徑為30cm的圓盤，它在海水中的最大可見深度定義為海水透明度。 |
聲學多普勒流速剖面儀〔ADCP〕 | 6 | 二十世紀80年代初開展起來的一種新型測流設備，反響快、滯后小、精度高。 |
潛標系統 | 5 | 錨定在指定位置，用以在其下部懸掛一些傳感器以便于數據的收集。 |
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二、實驗室使用簡介
實驗室使用 | 面積〔m2〕 | 安置位置 |
ADCP室 | 9 | 平臺甲板 |
公用作業室 | 108 | 船樓甲板 |
通用實驗室 | 20 | 上甲板 |
中心計算站 | 19 | 上甲板 |
航海實習室 | 24 | 艇甲板 |
氣象室 | 12 | 駕駛甲板 |
重力儀室 | 16 | 上甲板 |
遙感室 | 11 | 駕駛甲板 |
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三、觀測順序、測量工程、要求、使用儀器、測量方法〔考前須知〕、誤差訂正
在走航觀測期間，船只到達每個站點后，按如下步驟依次對水深、水溫、鹽度、水色及透明度、海流等進展兩次測量，間隔兩小時。并且在預設的站點布放潛標系統。測量完成后，駛向下一站點繼續測量。
在定點觀測期間，依舊按下述順序進展為期兩天的海洋要素觀測，每隔兩小時觀測一次。
〔一〕測深
1、測量工程_水深
2、要求
〔i〕水深測量的時間為，連續站每小時測一次；大面(或斷面)，在船到站后即測量。
〔ii〕深度測量的準確度為±2%。100m以淺，記錄取一位小數；超過100m，記錄取整數。
3、測量方式
回聲測深
使用儀器：多波束回聲測深儀
測量方法：
〔i〕安裝多波束聲納系統〔出發前船側安裝〕
〔ii〕到站測量。
考前須知：
〔i〕安裝時注意自身噪音、背景噪音的控制，選擇遠離船主機、副機、螺旋槳等的船側。
〔ii〕航行過程中時刻考慮不要將儀器撞壞或者觸底。
〔二〕、潛標的安裝布放
1、潛標的構造〔構造如下附圖〕
主浮體、錨鏈、配重、ADCP、假設干輔助浮體和CTD、dvs組成。
〔i〕主浮體、輔助浮體
1、主浮體的作用是保證潛標系統處于豎直狀態。
2、輔助浮體，為了便于收回儀器，而且進一步保證潛標系統處于豎直狀態。
〔ii〕錨鏈
其長度設置根據具體站點的水深進展相應的調整，大致長度控制在大于水深幾百米左右。根據中尺度渦影響深度，儀器在錨鏈上的布放位置應集中于表層至1000米左右的標準層次上。
〔iii〕CTD
采用CTD進展相應水層溫度鹽度深度的測量。具體深度參照標準層次，依次為：表層、10m、20m、30m、50m、75m、100m、125m、150m、200m、250m、300m、400m、500m、600m、700m、800m、1000m，共19個。〔示意圖如下〕
〔iv〕ADCP
聲學多普勒流速剖面儀。使用該儀器可以獲得所調查中尺度渦垂向大致的流速剖面構造，并且可以配合潛標上各水層所掛的dvs進展流速的相互校正比對。方案在設計潛標構造時將ADCP放置于主浮體的下側。
〔v〕DVS
一種小型的側流裝置，可以測其周圍3—5米的流速。
表層、10m、20m、30m、50m、75m、100m、125m、150m、200m、250m、300m、400m、500m、600m、700m、800m、1000m，共19個。
說明：用DVS數據對ADCP數據進展逐層校準，確保了數據的可靠性。
〔vi〕配重
配重重量要保證浮體潛標系統不會被風浪或者海流被帶走。而且配重和錨鏈之間裝上聲學釋放設備，以便其可以順利釋放潛標系統。
2、潛標的投放
為了在走航觀測完成之后，進一步獲得該區域長期的中尺度渦觀測資料，本次調查決定使用浮標進展后期觀測。浮標的布放點設置在1、4、10、14、20站點的相應位置。水深測量完畢之后即投放一組潛標。
