基于声学方法的中国近海沉积物和悬浮颗粒物动力过程观测研究
发布时间：2021-08-27 16:51
本文通过海床基观测平台和水体剖面观测系统在我国近海胶州湾外、黄海冷水团、桑沟湾及长江口外低氧区的成功应用,获取了具有高时空分辨率的温盐、流速、声学回声强度和悬浮物粒径的水体剖面或近底层时间序列,在利用声学反演模型估测悬浮颗粒物浓度和计算湍流混合动力参数的基础上,综合利用了统计分析、波谱分析、小波分析等数理方法,从“宏观”和“微观”两个切入点分析了海底沉积物或水体悬浮物在不同水动力条件下、不同湍流混合背景下的再悬浮和沉降等关键动力过程,估测了悬浮颗粒物的垂向湍扩散通量和沉降通量,并对湍流和近底沉积物的相互作用做了较为深入的研究。从“宏观”角度上来看:在潮占优的近岸浅海,由潮流的底摩擦效应产生的潮致湍切应力不仅是沉积物再悬浮的主要机制,也是颗粒物垂向湍扩散的主要动力。此外,在胶州湾口的观测发现“假潮”对沉积物的再悬浮也起着重要作用。首次提出了“分粒级”体积浓度Rouse剖面拟合和Stokes沉降律相结合的方法判别不同粒级悬浮颗粒物的性质（如有效密度和特征沉速）及其来源,被证明简单而有效。在长江口外低氧区,利用脉冲相关声学多普勒流速仪（PC-ADCP）对底上0.8 m之内的潮流边界层之内的流...
【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：172 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
自行设计的四角观测平台
图 3.1 自行设计的四角观测平台。平台上搭载一台 WorkHorse 600kHzADCPNortek AquaPro 2000kHz ADCP，一台 Nortek 6000kHz Vector，一台 Alec台 RBR XR420 CTD。此外，该平台还可搭载 WorkHorse 1200kHz Mode 1进行底边界层(0 - 0.8 mab)观测
粒径的剧烈变化会使拟合精度下降。根据瑞利散射强度正比于粒径的三次方.在悬浮物其他物理性质一样的前射更多声波，从而造成体积后向散射强度增大，回归点落在拟 16.3 61.2 230粒径 /μmm)μm119~195μm→4.3 16.3 61.2 230012345678粒径 /μm/%分比百b中层(6.5m)d50=28μm101~195μm→5~30μm↓4.3 16.3 0123456粒径 /μm/%分比百c底层(12m)d50=23μm图 3.7 不同深度处悬浮物粒径谱 a. 表层, b. 中层, c. 底层
【参考文献】：
期刊论文
[1]半封闭高密度筏式养殖海域水动力场的数值模拟[J]. 史洁,魏皓. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2009(06)
[2]近岸典型养殖海区的潮流垂直结构特征[J]. 樊星,魏皓,原野,赵亮. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2009(02)
[3]近岸海域浮游植物水华动力机制研究进展和展望[J]. 韩君,赵亮,魏皓. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2008(04)
[4]东、黄海典型海区分粒级浮游植物叶绿素a的周日波动及影响因子[J]. 林丽贞,陈纪新,刘媛,曹振锐,黄邦钦. 台湾海峡. 2007(03)
[5]黄海潮流底边界层内湍动能耗散率与底应力的估计[J]. 刘志宇,魏皓. 自然科学进展. 2007(03)
[6]浅海底边界动力过程与物质交换研究[J]. 魏皓,赵亮,刘广山,江文胜. 地球科学进展. 2006(11)
[7]湍流边界层拟序结构的实验研究[J]. 连祺祥. 力学进展. 2006(03)
[8]长江口水沙入海通量的观测与分析[J]. 汪亚平,潘少明,H.V.Wang,高建华,杨旸,王爱军,李占海,吴中. 地理学报. 2006(01)
[9]夏季黄海、东海鞭毛虫的丰度与悬浮颗粒物的关系[J]. 潘科,黄凌风,郭丰,黄邦钦. 海洋学报(中文版). 2005(06)
[10]长江口枯水期最大浑浊带形成机制[J]. 高建华,汪亚平,潘少明,王爱军,杨旸. 泥沙研究. 2005(05)
博士论文
[1]浅海贝藻养殖水域沉积物再悬浮的发生机制及生态效应[D]. 蒋增杰.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2008
硕士论文
[1]黄海湍流混合特征研究[D]. 王海棠.中国海洋大学 2006
本文编号：3366730
【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：172 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
自行设计的四角观测平台
图 3.1 自行设计的四角观测平台。平台上搭载一台 WorkHorse 600kHzADCPNortek AquaPro 2000kHz ADCP，一台 Nortek 6000kHz Vector，一台 Alec台 RBR XR420 CTD。此外，该平台还可搭载 WorkHorse 1200kHz Mode 1进行底边界层(0 - 0.8 mab)观测
粒径的剧烈变化会使拟合精度下降。根据瑞利散射强度正比于粒径的三次方.在悬浮物其他物理性质一样的前射更多声波，从而造成体积后向散射强度增大，回归点落在拟 16.3 61.2 230粒径 /μmm)μm119~195μm→4.3 16.3 61.2 230012345678粒径 /μm/%分比百b中层(6.5m)d50=28μm101~195μm→5~30μm↓4.3 16.3 0123456粒径 /μm/%分比百c底层(12m)d50=23μm图 3.7 不同深度处悬浮物粒径谱 a. 表层, b. 中层, c. 底层
【参考文献】：
期刊论文
[1]半封闭高密度筏式养殖海域水动力场的数值模拟[J]. 史洁,魏皓. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2009(06)
[2]近岸典型养殖海区的潮流垂直结构特征[J]. 樊星,魏皓,原野,赵亮. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2009(02)
[3]近岸海域浮游植物水华动力机制研究进展和展望[J]. 韩君,赵亮,魏皓. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2008(04)
[4]东、黄海典型海区分粒级浮游植物叶绿素a的周日波动及影响因子[J]. 林丽贞,陈纪新,刘媛,曹振锐,黄邦钦. 台湾海峡. 2007(03)
[5]黄海潮流底边界层内湍动能耗散率与底应力的估计[J]. 刘志宇,魏皓. 自然科学进展. 2007(03)
[6]浅海底边界动力过程与物质交换研究[J]. 魏皓,赵亮,刘广山,江文胜. 地球科学进展. 2006(11)
[7]湍流边界层拟序结构的实验研究[J]. 连祺祥. 力学进展. 2006(03)
[8]长江口水沙入海通量的观测与分析[J]. 汪亚平,潘少明,H.V.Wang,高建华,杨旸,王爱军,李占海,吴中. 地理学报. 2006(01)
[9]夏季黄海、东海鞭毛虫的丰度与悬浮颗粒物的关系[J]. 潘科,黄凌风,郭丰,黄邦钦. 海洋学报(中文版). 2005(06)
[10]长江口枯水期最大浑浊带形成机制[J]. 高建华,汪亚平,潘少明,王爱军,杨旸. 泥沙研究. 2005(05)
博士论文
[1]浅海贝藻养殖水域沉积物再悬浮的发生机制及生态效应[D]. 蒋增杰.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2008
硕士论文
[1]黄海湍流混合特征研究[D]. 王海棠.中国海洋大学 2006
本文编号：3366730
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