發(fā)布時間：2017-04-05 20:06

  本文關(guān)鍵詞：沿海聲層析技術(shù)的應用與觀測研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：沿海海域大面積、連續(xù)、同步流場和溫度場的觀測對于沿海海洋環(huán)境的監(jiān)測是至關(guān)重要的。然而,在中國近海地區(qū)分布著眾多的港口、海灣以及一些大型河道,這些地區(qū)往往航運交通繁忙、漁業(yè)活動頻繁,這給常規(guī)的海洋觀測也帶來一定的困難。沿海聲層析(Coastal Acoustic Tomography,簡稱CAT)是海洋聲層析在近海的應用,它的優(yōu)勢在于通過在觀測海區(qū)的外圍布置少數(shù)幾個站位,即可對海區(qū)內(nèi)部的流場和溫度場進行觀測,且不受觀測海區(qū)內(nèi)航運交通和漁業(yè)活動等因素的限制。目前,CAT觀測實驗在中國近海開展的還相對較少。本研究利用CAT技術(shù)分別對我國錢塘江涌潮、瓊州海峽潮流以及溫度進行了觀測研究,具體內(nèi)容如下:(1)本研究結(jié)合CAT、溫鹽深儀(CTD)和多普勒流速剖面儀(ADCP)等觀測儀器成功對錢塘江涌潮的流速、水位、溫度以及鹽度等變化過程進行了觀測�；趯嶒炗^測數(shù)據(jù),分析了錢塘江涌潮的動力學特性;(2)本研究利用CAT系統(tǒng)在瓊州海峽進行了組網(wǎng)觀測實驗。通過采用逆方法對傳播時間差數(shù)據(jù)進行分析,重現(xiàn)了瓊州海峽觀測區(qū)域的潮流和余流分布特征。CAT反演結(jié)果與走航ADCP觀測結(jié)果基本一致。國產(chǎn)CAT的觀測精度與較為成熟的進口CAT觀測精度相近;(3)基于瓊州海峽15天的CAT實驗觀測數(shù)據(jù),對瓊州海峽的溫度分布進行了層析研究。首先校正了長期平均偏移距離和短周期的波動偏移距離,然后通過構(gòu)建和求解逆問題,獲得瓊州海峽大面積的溫度分布。研究結(jié)果清晰的顯示出海峽南北兩岸存在明顯的溫度差異以及海區(qū)溫度季節(jié)性變暖的特征。CAT反演溫度與ADCP所觀測溫度也基本吻合。以上研究結(jié)果表明,CAT技術(shù)作為一種新型的聲學觀測方法,彌補了常規(guī)觀測儀器的不足,能夠在我國近海的重要港口、海灣、海峽以及大型河道等地區(qū)的環(huán)境監(jiān)測中發(fā)揮重要作用。
【關(guān)鍵詞】：沿海聲層析 海洋聲層析 逆方法 涌潮 瓊州海峽
【學位授予單位】：大連海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P714;TB56
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第1章緒論7-13
• 1.1 海洋聲層析的研究進展概述7-9
• 1.2 沿海聲層析的研究進展概述9-11
• 1.3 中國學者研究工作11-12
• 1.4 小結(jié)12-13
• 第2章沿海聲層析系統(tǒng)的基本原理及相關(guān)理論13-30
• 2.1 沿海聲層析系統(tǒng)的基本原理13-19
• 2.1.1 沿海聲層析的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計13-16
• 2.1.2 聲信號16-19
• 2.2 沿海聲層析的觀測原理19-25
• 2.2.1 雙向聲傳播測流和測溫原理19-20
• 2.2.2 二維流場和溫度場的觀測原理20-25
• 2.3 海洋的聲學特性25-30
• 2.3.1 海水中的聲速計算25-26
• 2.3.2 聲波在水中的傳播損失26-28
• 2.3.3 聲線模擬28-30
• 第3章錢塘江涌潮觀測實驗30-43
• 3.1 背景30-31
• 3.2 實驗地點31-33
• 3.3 觀測結(jié)果33-36
• 3.3.1 聲信號結(jié)果33-34
• 3.3.2 ADCP觀測結(jié)果34
• 3.3.3 涌潮觀測的時間序列34-36
• 3.4 討論36-42
• 3.4.1 信噪比雙峰現(xiàn)象分析36-39
• 3.4.2 涌潮動力學特性39-42
• 3.5 小結(jié)42-43
• 第4章瓊州海峽潮流觀測實驗43-61
• 4.1 背景43
• 4.2 實驗地點和方法43-46
• 4.3 觀測結(jié)果46-58
• 4.3.1 聲線模擬46-49
• 4.3.2 聲信號結(jié)果49-50
• 4.3.3 CAT觀測結(jié)果50-55
• 4.3.4 潮流橢圓和余流分布55-57
• 4.3.5 CAT觀測結(jié)果與和ADCP觀測結(jié)果比較57-58
• 4.4 討論58-60
• 4.5 小結(jié)60-61
• 第5章瓊州海峽溫度層析實驗61-79
• 5.1 背景61
• 5.2 實驗和方法61-66
• 5.2.1 實驗61-63
• 5.2.2 位置校正63-66
• 5.3 結(jié)果66-75
• 5.3.1 時間序列66-69
• 5.3.2 聲信號69-70
• 5.3.3 斷面平均溫度70-71
• 5.3.4 水平溫度分布71-75
• 5.4 討論75-77
• 5.5 小結(jié)77-79
• 第6章結(jié)論與展望79-81
• 6.1 主要結(jié)論79-80
• 6.2 展望80-81
• 參考文獻81-85
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄85-87
• 致謝87-88

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