【摘要】： 海洋混合是海水一種普遍的運(yùn)動形式,混合的過程引起動量、熱量、物質(zhì)在水平或鉛直方向傳輸,使得海水各種特性逐漸趨向均勻。海洋內(nèi)部混合是物理海洋學(xué)中一個十分重要且發(fā)展迅速的研究內(nèi)容,已成為制約諸如海洋環(huán)流、鋒面、躍層等動力學(xué)研究發(fā)展的關(guān)鍵,逐漸受到更多學(xué)者的關(guān)注。 本文從觀測資料分析出發(fā),給出了黃海湍流混合變化特征,探討了其變化機(jī)制。首先利用2005年12月14日至15日青島外海2號錨地(A3站)周日連續(xù)觀測的ADCP資料,分析了平均流場特征、雷諾應(yīng)力和湍流動能生成率特征。結(jié)果表明青島外海以半日潮振蕩占優(yōu),水平潮流表現(xiàn)為往復(fù)流的形式,有顯著的漲落不對稱現(xiàn)象,且漲潮流強(qiáng),落潮流弱;底邊界流速符合對數(shù)分布;利用CTD資料估算了Thorpe尺度,在Thorpe尺度和Ozmidov尺度相等的假設(shè)下,推算出湍流動能耗散率和密度擴(kuò)散系數(shù),結(jié)果表明,青島外海Thorpe尺度在1.1米～9米之間變化,有約2小時的周期,其累計(jì)概率密度函數(shù)服從Weibull分布;湍流動能耗散率和密度擴(kuò)散系數(shù)的量級分別為10 ?7 W /kg和10 ?3 m 2/s,二者累積概率密度函數(shù)均服從對數(shù)正態(tài)分布。 然后利用2005年初春北黃海和山東半島南部兩個連續(xù)觀測站(A2、A1)的ADCP資料,分析了流場特征,表明A1站和A2站流場以半日潮振蕩占優(yōu),A1站潮流橢圓主軸為西北-東南向,A2站潮流橢圓主軸為東北-西南向,均處于黃海旋轉(zhuǎn)潮波系統(tǒng)。A1站潮流較強(qiáng),底邊界流速符合對數(shù)分布;A2站潮流較弱,觀測期間出現(xiàn)7～8級大風(fēng),使得A2站底邊界層流速不符合對數(shù)分布;利用ADV資料分析了底層湍流耗散率特征,結(jié)果表明,A1站和A2站的底層湍流動能耗散率平均值分別為1. 0×10?4W /kg和4. 68×10?5W /kg,均有約12小時和6小時的周期。利用CTD資料估算了Thorpe尺度、湍流動能耗散率和密度擴(kuò)散系數(shù),結(jié)果表明,A1站Thorpe尺度在0.8m～4.8m之間變化,A2站Thorpe尺度在1.1m～7.5m之間變化,且均服從Weibull分布。湍流動能耗散率在A1站和A2站均在10 ?9 W /kg~10?6W/kg之間變化,其累積概率密度函數(shù)服從對數(shù)正態(tài)分布。密度擴(kuò)散系數(shù)量級在A1站和A2站均在10 ?4 m 2/s~10?2m2/s之間
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：P722.5;P731.26
【圖文】：

1.1 調(diào)查資料來源本次調(diào)查資料來源于以東方紅 2 號調(diào)查船在青島外海實(shí)施的海上調(diào)查。調(diào)查時間為 2005 年 12 月 14 日—2005 年 12 月 15 日，調(diào)查站位為青島外海 2 號錨地（36005’N,120018’E，水深 20m）處（圖 1-1），水深隨時間變化如圖 1-2所示。本次觀測利用 Nortek 6MHz ADV、Nortek 2M ADP、RDI 600KHzWorkhorse Sentinel ADCP 、 Sequoia LISST-100 和 RBR-420-CTD 及RBR-620-CTD 等儀器通過海床基平臺和船基吊放，對青島外海底邊界層及水體進(jìn)行一個周日的觀測，以研究淺海秋末冬初底邊界層動力學(xué)結(jié)構(gòu)（流速分布、溫鹽梯度、底應(yīng)力、海底粗糙度、湍動能耗散率等）、底邊界層內(nèi)懸浮物濃度與粒徑分布及其在潮內(nèi)的變化規(guī)律、水體的懸浮物粒徑、濃度與光衰減的關(guān)系以及與聲后向散射強(qiáng)度的關(guān)系，研究水體雷諾應(yīng)力與湍動能生成率的垂向分布、水體湍流混合特征及其時（潮內(nèi)）空（垂向）分布特征。本文著重分析RDI 600KHz Workhorse Sentinel ADCP 資料和 RBR-620-CTD 資料。

1.1 調(diào)查資料來源本次調(diào)查資料來源于以東方紅 2 號調(diào)查船在青島外海實(shí)施的海上調(diào)查。調(diào)查時間為 2005 年 12 月 14 日—2005 年 12 月 15 日，調(diào)查站位為青島外海 2 號錨地（36005’N,120018’E，水深 20m）處（圖 1-1），水深隨時間變化如圖 1-2所示。本次觀測利用 Nortek 6MHz ADV、Nortek 2M ADP、RDI 600KHzWorkhorse Sentinel ADCP 、 Sequoia LISST-100 和 RBR-420-CTD 及RBR-620-CTD 等儀器通過海床基平臺和船基吊放，對青島外海底邊界層及水體進(jìn)行一個周日的觀測，以研究淺海秋末冬初底邊界層動力學(xué)結(jié)構(gòu)（流速分布、溫鹽梯度、底應(yīng)力、海底粗糙度、湍動能耗散率等）、底邊界層內(nèi)懸浮物濃度與粒徑分布及其在潮內(nèi)的變化規(guī)律、水體的懸浮物粒徑、濃度與光衰減的關(guān)系以及與聲后向散射強(qiáng)度的關(guān)系，研究水體雷諾應(yīng)力與湍動能生成率的垂向分布、水體湍流混合特征及其時（潮內(nèi)）空（垂向）分布特征。本文著重分析RDI 600KHz Workhorse Sentinel ADCP 資料和 RBR-620-CTD 資料。

本文擬通過一個周日的高時空分辨率的流速定點(diǎn)錨系觀測以及每半小時一次的溫鹽觀測了解湍流混合的時空變化規(guī)律。流速資料由安裝在海床基平臺上的RDI 600KHz Workhorse SentinelADCP（圖1-3）獲得，它采用upward looking的觀測方式，設(shè)置為 beam 坐標(biāo)，采樣方式均為：4pings/ens, 1ens/s，cellsize=0.75m, 共 26 層，連續(xù)采樣 25 小時，其探頭距離海底 1.05 米；同時，自海床基平臺上觀測儀器開始工作時起

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 張敬;海岸、河口區(qū)三維近岸環(huán)流與物質(zhì)輸運(yùn)數(shù)值研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

2 原野;基于聲學(xué)方法的中國近海沉積物和懸浮顆粒物動力過程觀測研究[D];中國海洋大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 李紅磊;海床蝕積過程實(shí)時自動監(jiān)測技術(shù)[D];中國海洋大學(xué);2011年

2 白波;渤海海峽北部海洋混合實(shí)測研究與應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2012年

本文編號：2747744