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摘要:深海悬浮颗粒物((含浮游微生物)的研究具有重要意义,但深海大洋中多数海域悬浮物的丰度很低,其研究需要较多水样(一次过滤水样超过200L,甚至达到1000L以上),传统方法用采水器采水后甲板过滤费时费力.基于此,本文研制了一种高通量深海海水采样及分级过滤装置,装置包括总成深海泵、过滤装置、数据采集与控制装置,以及支撑架体、供电部件、连接机构和流量计等辅助部件.过滤装置分三级过滤(分别放置0.22、1和5μm孔径的滤膜,并可根据需要更换组合),控制装置采用深度触发和时间触发两种工作模式,并可配套安装CTD、荧光计等海洋环境参数测量设备.针对调查站点,将若干套(如3套)高通量深海海水采样及分级过滤系统分一定间隔悬挂于深海绞车缆线上,可以同步进行相应水层的海水原位过滤,从而形成多水层同步高通量原位多级过滤,以获取浮游微生物等悬浮颗粒物样品.该原位取样系统具有多层同步高通量过滤和分级采样的特点,现已被应用于海洋科考航次中,为深海悬浮颗粒物(含浮游微生物等)的研究提供了一种简约高效的样品获取方法.
摘要:作者采用浊度计和声学多普勒流速剖面仪(ADCP)在近海区域连续、定点观测的应用中,利用浊度与悬沙浓度之间良好的线性关系,对潮汐半月周期内的浊度和 ADCP 后向散射声强数据进行相关性分析,讨论了小、中、大潮期间利用 ADCP 后向散射声强反演悬沙浓度的可靠性,反演过程中综合考虑了声学近场非球面扩散和本底噪声的影响。结果表明,在实验海域中,小潮情况下,各水层内悬浮泥沙成分较为稳定, ADCP 后向散射声强与浊度变化相关性较高,达到0.91;而在大潮情况下, ADCP 后向散射声强与浊度变化的相关性降低,悬沙浓度及成分容易在海流的影响下发生变化。
[硕士论文] 刘庆奎
控制科学与工程 青岛科技大学 2017(学位年度)
摘要:广袤的海洋里蕴藏着极其丰富的海洋资源,认知、开发和利用海洋,是21世纪研究开发的重中之重,是我国由海洋大国向海洋强国目标实现的必由之路。海洋环境监测和海洋调查经常需要对深海海洋环境进行长期的实时测量,深海海洋要素垂直剖面实时测量系统就是一种针对海洋定点的垂直剖面进行现场持续测量的海洋观测装备,它可以长期、定点、实时的获取水文、水质等垂直剖面海洋环境参数。深海海洋要素垂直剖面实时监测系统是一种具备自动升降功能的剖面观测系统,剖面测量平台可沿系留钢索上下移动进行剖面数据的循环采集存储,剖面测量周期结束后可将观测数据传输到主浮体,主浮体通过控制绞车释放通讯浮标采集主浮体以上剖面数据并将整个剖面观测数据发送回陆基接收站,最后回收通讯浮标。此系统既具有潜标的优点,平时位于水下50米,又具有浮标的优势,可释放通讯浮标通过卫星发送数据,从而实现了为深海大洋的立体海洋环境监测提供一种高效、经济、安全、隐蔽的测量手段。
  本文主要研究垂直剖面实时测量系统的数据采集与控制系统相关的技术。首先讨论了深海海洋要素垂直剖面测量系统的整体方案设计,其次,针对系统的剖面测量平台子系统、主浮体子系统和通讯浮标子系统上的具体功能技术指标进行了硬件设计,然后介绍了各子系统的功能需求并进行了嵌入式软件设计,介绍了不同子系统的工作流程,最后针对各部分子系统进行了软硬件的功能测试,结合实验室调试和深海布放测试验证了深海海洋要素垂直剖面实时测量系统工作可靠,达到了预期的设计目标。在本文结尾,对深海海洋要素垂直剖面测量系统的技术设计和拓展应用进行了总结和展望。
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