【海气通量的观测】

海气通量的观测

观测要素

海洋调查中的海气通量观测,通常使用涡动协方差法。

涡动协方差法主要通过测量风、温度、湿度的脉动量,计算其协方差,以计算感热、潜热、二氧化碳通量和水汽通量。涡动协方差通量观测系统的原始记录数据主要为三维脉动风速、超声虚温、二氧化碳浓度、水汽浓度、空气温度、空气相对湿度和海表皮温。采用走航观测方式,还应配置同步观测的船载姿态仪,记录姿态运动数据,对三维脉动风速进行校正。

技术指标

观测系统的构成与安装

观测系统的构成

涡动协方差通量观测系统主要由三维超声风速仪、红外二氧化碳与水汽红外分析仪、空气温湿度传感器、红外皮温传感器构成。

传感器的安装与备份

涡动协方差通量观测系统应安装于船舶航行中的迎风面，一般在舰艏、顶层甲板上方(甲板上空1.5m至10m)或者侧向伸出船舷,以减少船体及船上生产生活产生的各种气体对测量环境的影响。

空气温湿度传感器应安装在防辐射罩内。三维超声风速仪安装时应保持水平。红外H2O/CO2分析仪的传感器应与三维超声风速仪的感应部位选在同一高度。

红外皮温传感器应安装在船艏或船艏两侧,红外接收面应朝向外侧海面。

由于海洋气象观测设备易损.建议在调查前对通量观测各传感器探头进行备份,并在航前将备份探头和观测探头进行比对,以便于后期数据处理。

船载姿态仪的构成与安装

船载姿态仪的构成

船载姿态仪一般由惯导系统和卫星导航定位系统构成。

船载姿态仪的安装

船载姿态仪应与通量观测系统安装在相近位置,以保证记录数据能反映通量系统的姿态信息。

运动姿态仪技术指标

航向准确度:士1°。

姿态准确度:横滚士0.3° ,俯仰士0.3°。

速度准确度:士0.1 m/s.

计算方法

采样频率

脉动风速、虚温和脉动水汽二氧化碳浓度的高频量采集频率一般为10 Hz。

气温相对湿度的采用频率一般为6次/min。气温和相对湿度的记录一般采用1 min 平均。

运算周期

基于通量观测目的来确定适宜的数据平均周期,对于H2O/CO2通量计算,取30min的平均周期;

如果为了评估其他特征的影响，也可以使用其他的平均周期。

所采用的周期应满足以下要求:可以分辨H2O/CO2通量日变化特征;可以分辨短周期的零星事件的影响;可以捕捉大部分的低频通量成分。

产品分类

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