簡介
在海洋調查中,觀測海洋水文要素更有其重要的意義。人類的生存活動與海洋水文的關係、海洋能源的利用、海洋航運、造船海洋工程、海洋漁業都迫切需要掌握海洋水文要素的變化規律。因此,海洋水文要素的觀測就顯得非常重要。
內容
海洋水文要素主要包括海水溫度、鹽度、密度、海流、潮汐、潮流、波浪等。水文觀測是指在江河、湖泊、海洋的某一點或斷面上觀測各種水文要素,並對觀測資料進行分析和整理的工作。水文測量為水下地形測量、水深測量以及定位提供必要的海水物理、化學特性參數。如測定海水溫度、鹽度或密度可以計算聲波在水中傳播的速度;潮汐觀測可為水下地形測量提供瞬時垂直基準;波浪改正可提高測深及定位精度。
套用
利用海洋水文測量資料可以繪製不同海洋要素的海洋水文圖,表示各要素水平分布和垂直分布的一般規律,顯示其隨時間變化的一般性規律和特點。各種水文圖都在地理基礎底圖上加繪專題要素。專題要素採用多種表示方法。溫度、鹽度、密度、聲速等要素常用等值線法表示其水平分布,用斷面圖表示其垂直分布。水色圖一般用底色法表示。潮流、海流用動線法以不同顏色的矢符表示不同深層的流向,用矢符長短表示流速。
觀測方法
海水的溫度、鹽度可以利用溫鹽深計通過物理或化學方法測定,是間接計算海水中聲速的三個主要參數。海水中聲速的測定還可以通過聲速剖面儀來測量。聲速剖面儀通過在不同深度和一定距離內聲波的傳播時間,獲得對應深度層的聲速,從而形成聲速剖面。圖1為世界各大洋溫度和鹽度的分布圖。圖2為聲速剖面儀和實測的聲速剖面。
海水的流速流向是海床演變的兩個動力要素。流速流向可通過ADCP(AcousticDoppler Current Profile)來測量。ADCP是利用海流與ADCP幾個超音波聲柱的Doppler效應來計算流速的,通過聲柱的位置來計算流向的。根據作業方式不同,ADCP又可分為靜置式和走航式兩種。利用ADCP實測的流速和流向數據,可以繪製水域流場分布矢量圖,如圖3。
潮汐觀測值一方面用於獲取當地的潮位資料、分析潮汐變化特徵,另一方面為水下地形測量提供垂直參考面。潮位觀測通常可採用水尺驗潮、超音波驗潮、浮子式驗潮、壓力式驗潮和GPS驗潮等手段。圖4為超音波驗潮儀潮位測量原理示意圖;圖5為實測的不同類型的潮汐變化圖。
重要意義
表征和反映海洋水文狀態與現象的基本因素。影響海上軍事活動的海洋水文要素主要有:海水的溫度、鹽度、密度、水色、透明度,海發光、海冰、海流、海浪、海洋潮汐、潮流,以及海洋躍層、內波、海洋鋒、中尺度渦等。通常由海洋觀測站,海洋浮標、潛標,飛機,雷達,海洋衛星和海洋調查船等進行定時或不定時觀測獲取。海洋水文要素對作戰、訓練、武器裝備使用、國防科研試驗和其他軍事活動有重要影響。