海冰作為地球冰雪圈中重要的組成部分對氣候變化十分敏感,在海冰變化的研究中,海冰厚度是最重要的核心參數(shù)之一,也是海冰參數(shù)中最難測量的參數(shù)之一。本文介紹一種能夠高效探測海冰厚度的電磁感應方法。該技術(shù)針對海冰和海水的電性差異,利用電磁感應原理精確探測儀器至冰水交界面的距離,以實現(xiàn)海冰厚度的測定。野外測量工作分別在南極與波羅的海北部的波西尼亞灣展開,并以冰面直接觀測方式、船載懸掛方式和機載懸掛方式對不同區(qū)域內(nèi)的海冰厚度進行探測。在獲得實際數(shù)據(jù)后,通過電磁感應儀器觀測的視電導率與同點位鉆孔測量數(shù)據(jù)對比分析,建立了視電導率與海冰厚度的轉(zhuǎn)換關(guān)系,并以均勻半空間模型和二層模型的正演計算解釋說明,實現(xiàn)了對海冰厚度的換算。文章最后給出了探測研究得到的海冰厚度剖面,并對其做了誤差評價和統(tǒng)計分析,證明了利用電磁感應方法可以在較大范圍內(nèi)有效的測定海冰厚度。 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

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第一章 緒論，不同模式得到的海冰厚度結(jié)果存在不一致性，主要原因是缺量海冰厚度觀測數(shù)據(jù)支持模式研究以及對海冰特征與變化機制尚不完善；另一方面，各類技術(shù)手段獲取的冰層厚度數(shù)據(jù)存在確定性，說明目前各種冰厚觀測技術(shù)存在局限性，急需發(fā)展海測新技術(shù)研究。例如，2006 年 7 月，在南極科學委員會（SCAt 會議期間，由國際科聯(lián)和 SCAR 聯(lián)合召開南極海冰厚度學術(shù)研自 23 個國家從事海冰觀測、遙感和數(shù)值模擬等方面的專家學就如何提高海冰厚度技術(shù)展開過集中研討，足見發(fā)展海冰厚度的重大需求與挑戰(zhàn)。

一種是是潛艇聲納剖面測量，另一種是泊系仰視聲納。納設備搭載于潛艇或水下機器人平臺上，獲取的海冰厚度資家廣法采用的數(shù)據(jù)(Paul, 2003; Hudson, 1990; Volker, 1998)。納系統(tǒng)向上探索可以收集到海冰漂移的資料，也能很好地推，因為大約 90%的冰質(zhì)量處于海平面以下，只能獲得有限的資析。在北極由潛艇收集到的冰漂移概率密度函數(shù)的峰值約為ow, 1990; Tucker, 1992）。南極海冰的厚度無法借助于潛艇的支條約規(guī)定，核潛艇不能進入南極區(qū)域，避免對南極環(huán)境的影，水下機器人做為潛艇替代品，近年來在南極海冰研究領(lǐng)域。此外，錨系仰視聲納海冰測厚也已采用多年。由于仰視聲精度受限于水下?lián)Q能器的位置以及水溫、潮汐和氣壓變化帶，特別是諸如潛艇、水下機器人（AUV）等實施投入的經(jīng)費巨聲納技術(shù)還無法單獨滿足極區(qū)海冰厚度觀測的巨大需求。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]電磁感應技術(shù)在波羅的海海冰厚度探測中的應用研究[J]. 郭井學,程斌,孫波,崔祥斌,田鋼.  極地研究. 2007(02)
[2]極地海冰的研究及其在氣候變化中的作用[J]. 唐述林,秦大河,任賈文,康建成.  冰川凍土. 2006(01)
[3]海冰厚度的現(xiàn)場圖像測量方法[J]. 畢祥軍,于雷,王瑞學,岳前進.  冰川凍土. 2005(04)
[4]中國2003年北極海冰調(diào)查及未來北極海冰研究戰(zhàn)略[J]. 李志軍,張占海.  極地研究. 2004(03)
[5]電磁感應技術(shù)在堤壩隱患探測中的應用[J]. 聶杰,劉廣明,楊勁松,戴偉如,姜艷.  水利水電科技進展. 2004(02)
[6]南極海冰的時空變化特征[J]. 馬麗娟,陸龍驊,卞林根.  極地研究. 2004(01)
[7]南極海冰遙感現(xiàn)場對比實驗[J]. 康建成,唐述林,劉雷保.  極地研究. 2003(04)
[8]南極氣候和海冰的時空變化特征及其與太平洋海溫場的關(guān)系[J]. 陳錦年,褚健婷,許蘭英.  海洋學報(中文版). 2003(06)
[9]北半球高緯海冰主要氣候特征的全球海冰氣耦合模式數(shù)值模擬[J]. 劉喜迎,張學洪,俞永強.  地學前緣. 2003(02)
[10]近年來國外海冰模式發(fā)展的回顧[J]. 王學忠,孫照渤,胡邦輝.  南京氣象學院學報. 2003(03)



本文編號：2917327