海洋调查方案书〔简版〕
2011级海洋科学海洋调查5组李相廷李梦炜李兆钦雷欧廖显春〔不分先后〕
中尺度涡是发生在海洋中的尺度从数十公里到数百公里的涡旋运动，分布广但是不均匀，西北太平洋地区最为明显。中尺度涡蕴藏着非常巨大的能量，它包含有可与平均海流所拥有能量相比较的动能，在大尺度海洋环流中，它的动能可达总能量的80%，甚至于90%以上，因此它对世界大洋总环流起着重要的作用。则，这个具有普遍性和巨大能量的涡旋运动，它的活动和演变到底会给海洋中的各水文要素带来什么样的影响呢？
于是，我们组根据卫星高度数据选定一个中尺度涡，观测其对海流、温盐特性等各水文要素的影响，并由此设计了本次海洋调查任务。
调查目的：
观测中尺度涡对海流、温盐特性等水文要素的影响
调查海区：
西太平洋东经137度，北纬25度周边海域
调查内容：
〔1〕中尺度涡旋运动对盐度，温度分布尤其是温、盐跃层的影响；
〔2〕涡旋运动对海流速度的影响；
〔3〕涡旋运动对水色和透明度的影响；
站位布设：
调查日期：(根据卫星时时资料确定涡的位置，然后安排时间，以下为预计)
2014年2月5日早从**出发，9日到达站点。预计到10日晚进展完1-10号站位的走航观测，随后在11号站进展为期两天的定点连续观测，13日定点观测完毕后继续进展12-20号站位的走航观测，14日中午完毕观测返航，19日到港。
观测方法：
船只到达后，沿着图示站位路线进展走航观测，每个站位进展三小时的观测，走航途中在1、4、10、14、20站点布设潜标。 1-10号站位观测完毕后，在11号站位锚定进展为期两天的定点连续观测。观测完毕后，继续进展12-20号站位的走航观测，布防潜标，取得中尺度涡较长时间的连续观测数据。
最后把测到的数据进展整理加工，以表格及图像的形式呈现结果，最终以论文形式发表。
工程经费：
1、船只及人员补助等费用：以"东方红〞2号为例，12万×15天=180万。
2、仪器费用：〔设备利用实验室现有器材〕
一、主要使用仪器
仪器名称 | 使用数量 | 仪器用途简介 |
绞车 | 2 | 用卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物的轻小型起重设备。 |
多波束回声测深仪 | 1 | 发射波束信号，根据探测面积上的回波信号能够准确测量水深。 |
颠倒采水器 | 1 | 颠倒采水器，一种采集预定深度水样和固定颠倒温度表的器具。 |
颠倒温度计 | 2 | 一直是海洋调查中最好的一种测温仪器,其优点准确可靠并能用以测量很深的深层水温。 |
温盐深仪〔*R-620 CTD〕 | 100 | 一种用于探测海水温度，盐度，深度等信息的探测仪器 |
水色计 | 1 | 用于测量溶解状态的物质所产生的颜色，可用作水色测量时的比照。 |
DVS | 100 | 一种小型的侧流装置，可以测其周围3—5米的流速。 |
透明度盘 | 2 | 漆成白色的直径为30cm的圆盘，它在海水中的最大可见深度定义为海水透明度。 |
声学多普勒流速剖面仪〔ADCP〕 | 6 | 二十世纪80年代初开展起来的一种新型测流设备，反响快、滞后小、精度高。 |
潜标系统 | 5 | 锚定在指定位置，用以在其下部悬挂一些传感器以便于数据的收集。 |
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二、实验室使用简介
实验室使用 | 面积〔m2〕 | 安置位置 |
ADCP室 | 9 | 平台甲板 |
公用作业室 | 108 | 船楼甲板 |
通用实验室 | 20 | 上甲板 |
中心计算站 | 19 | 上甲板 |
航海实习室 | 24 | 艇甲板 |
气象室 | 12 | 驾驶甲板 |
重力仪室 | 16 | 上甲板 |
遥感室 | 11 | 驾驶甲板 |
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三、观测顺序、测量工程、要求、使用仪器、测量方法〔考前须知〕、误差订正
在走航观测期间，船只到达每个站点后，按如下步骤依次对水深、水温、盐度、水色及透明度、海流等进展两次测量，间隔两小时。并且在预设的站点布放潜标系统。测量完成后，驶向下一站点继续测量。
在定点观测期间，依旧按下述顺序进展为期两天的海洋要素观测，每隔两小时观测一次。
〔一〕测深
1、测量工程_水深
2、要求
〔i〕水深测量的时间为，连续站每小时测一次；大面(或断面)，在船到站后即测量。
〔ii〕深度测量的准确度为±2%。100m以浅，记录取一位小数；超过100m，记录取整数。
3、测量方式
回声测深
使用仪器：多波束回声测深仪
测量方法：
〔i〕安装多波束声纳系统〔出发前船侧安装〕
〔ii〕到站测量。
考前须知：
〔i〕安装时注意自身噪音、背景噪音的控制，选择远离船主机、副机、螺旋桨等的船侧。
〔ii〕航行过程中时刻考虑不要将仪器撞坏或者触底。
〔二〕、潜标的安装布放
1、潜标的构造〔构造如下附图〕
主浮体、锚链、配重、ADCP、假设干辅助浮体和CTD、dvs组成。
〔i〕主浮体、辅助浮体
1、主浮体的作用是保证潜标系统处于竖直状态。
2、辅助浮体，为了便于收回仪器，而且进一步保证潜标系统处于竖直状态。
〔ii〕锚链
其长度设置根据具体站点的水深进展相应的调整，大致长度控制在大于水深几百米左右。根据中尺度涡影响深度，仪器在锚链上的布放位置应集中于表层至1000米左右的标准层次上。
〔iii〕CTD
采用CTD进展相应水层温度盐度深度的测量。具体深度参照标准层次，依次为：表层、10m、20m、30m、50m、75m、100m、125m、150m、200m、250m、300m、400m、500m、600m、700m、800m、1000m，共19个。〔示意图如下〕
〔iv〕ADCP
声学多普勒流速剖面仪。使用该仪器可以获得所调查中尺度涡垂向大致的流速剖面构造，并且可以配合潜标上各水层所挂的dvs进展流速的相互校正比对。方案在设计潜标构造时将ADCP放置于主浮体的下侧。
〔v〕DVS
一种小型的侧流装置，可以测其周围3—5米的流速。
表层、10m、20m、30m、50m、75m、100m、125m、150m、200m、250m、300m、400m、500m、600m、700m、800m、1000m，共19个。
说明：用DVS数据对ADCP数据进展逐层校准，确保了数据的可靠性。
〔vi〕配重
配重重量要保证浮体潜标系统不会被风浪或者海流被带走。而且配重和锚链之间装上声学释放设备，以便其可以顺利释放潜标系统。
2、潜标的投放
为了在走航观测完成之后，进一步获得该区域长期的中尺度涡观测资料，本次调查决定使用浮标进展后期观测。浮标的布放点设置在1、4、10、14、20站点的相应位置。水深测量完毕之后即投放一组潜标。
