返回上一页

科研用户讲述——通过水下滑翔机研究海洋中尺度涡旋

科研科考 作者:深之蓝海洋科技股份有限公司 浏览:289 发表时间:2022-10-28 16:31:55

error

 

我们课题组曾通过“海翼”水下滑翔机在中北太平洋综合调查中进行作业任务,使用水下滑翔机主要用于研究中尺度涡,获取中尺度涡内部的温盐特征。

中尺度涡,是指海洋中直径有100-300千米、寿命为2-10个月的涡旋。相比于常见的用肉眼可见的涡旋,中尺度涡旋直径更大、寿命更长;但相比一年四季都存在的海洋大环流小很多,故称其为中尺度涡旋。

 

error

 

中尺度涡旋

 

中尺度涡作为中尺度现象的一个重要组成部分,已成为物理海洋领域的热点。它在海洋动力学和热盐、能量的输送和其它生物、化学过程中都起着非常重要的作用,进而影响大洋环流,温度、盐度以及叶绿素等的垂直与水平分布。中尺度涡旋普遍存在于世界各个大洋中,其最直观的表现是闭合的海表面高度异常的等值线。中尺度涡往往携带很大的动能,这些能量占全球海洋能量的绝大多数,其能量比平均流的能量要大一个量级以上。由于中尺度涡一边旋转一边移动,且旋转速度较快,因此其内部水体往往会保持自身性质,并传播近千公里。因此,开展中尺度涡旋的研究对于分析和理解海洋中能量、物质输送以及混合都有十分重要的意义。

 

error

 

海翼水下滑翔机通过搭载CTD(温盐深仪)传感器能够观测温盐数据,水下滑翔机进行剖面观测时,在500m以浅,基本上间隔2~3km就可获取一个剖面数据,可以获得中尺度涡内部比较精细的温盐特征

 error

 

海翼水下滑翔机观测的温、盐度断面

红色方框内为选取的研究区域范围;

(a) 为研究区域观测的混合层内的温度与混合层厚度的变化特征

(b)和(c)分别为对应的温度和盐度断面的变化特征  

 

传统方式可以通过拖曳式CTD进行观测,但是这需要占用大量的船时。其次可以通过Argo进行观测,但是Argo随流漂移不能进行比较有效的控制航向,另外通过船载CTD测量,想要获取同样数量的剖面,需要大量船时和船舶动力定位支持。水下滑翔机能够依靠其较强的续航能力进行长时间、大范围、全天候、高分辨率的水下自主观测,同时经过多年的发展和海试,技术已经比较成熟,搭载的CTD传感器经过比测,数据质量也比较可靠,基于这些优势,我们选择水下滑翔机来进行调查工作。

 

error

error

 

在选择水下滑翔机时,我们首先考虑口碑较好的品牌,但是更重要的还是产品性能和服务,产品性能主要集中在能够更快速的完成剖面观测,以及传感器采样频率的提升满足垂向上分辨率和数据质量的保障和提高,同时,水下滑翔机也是一种新生的观测手段,我们选择的时候,也会关注我们反馈给厂家的问题是否能够得到解决,作为口碑的一个要素。总体上,本航次观测基本上完成了调查任务,获取的数据也比较丰富,满足了实验需求。

 

error

 

未来我们希望海翼水下滑翔机能够不断完善, 完善不同传感器在观测时间上的一致性、提高垂向上的采样频率、提升传感器的数值质量;其次,研发更加智能的水下滑翔机,比如可以更加精确悬停在某一深度,更加快速的完成一个剖面的观测,针对目前滑翔机回收问题,研发方便回收的辅助工具等等。

 

微信扫一扫
您好!欢迎您
如果您有任何关于水下机器人产品需要了解,请拨打电话:
400 806 2688
或添加深之蓝官方微信号: deepinfar2013咨询