Ewing型热流计的原位地温梯度与甲板热导率的精确匹配

发布时间：2021-10-12 01:42

　　由于Ewing型热流计具有安全性和便捷性的优点,其在恶劣环境下的热流测量作业中得到广泛应用。使用Ewing型热流计测量热流值时,通过原位测量获取海底沉积物的地温梯度,并在实验室中测量沉积物样品的热导率。由于桩效应的原因,即取样器的插入深度和所取样品长度并不一致,热导率和地温梯度测量位置难以精确匹配,其造成的误差可达3.5 mW·m^–2。基于同一站位不同深度上的热流值较为一致的原则,设计了"最小标准偏差法"来确定Ewing型热流计作业的最优偏移量。针对中国第9次北极科学考察采集的12个站位数据分析表明,经最小标准偏差法改正后,同一站位各深度上热流值的标准偏差从8.4 mW·m^–2减小到3.8 mW·m^–2,其变化幅值约为平均热流值的9%。 

【文章来源】：极地研究. 2020,32(02)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

Ewing型热流计结构示意图

由于桩效应的原因,重力柱插入深度和取样长度是不一致的,两者之间存在位置差ΔX(图2)。温度探针测量的是对应插入深度的原位温度,实验室测量的是对应取样长度的热导率值,两者之间的测量位置未精确对应,所以需要重新调整热导率的位置,使热导率和地温梯度可以最佳匹配。2 中国第9次北极科学考察热流数据

本文使用了“回归外推法”从原位测量温度计算地温梯度。该方法基于每个温度探针的温度(T)随时间(t)热衰减的长期近似(近似解)[8]:式中:Q(J·m–1)为探针插入沉积物摩擦产生的热量,k(W·m–1·K–1)为热导率,Ta为沉积物的平衡温度。


本文编号：3431642