龜山島海域熱液原位觀測數(shù)據(jù)的小波處理及分析.pdf

1、目前已知的海底熱液活動區(qū)域大部分存在于深海中,人們對深海熱液的研究起步早,研究探討也較為透徹。淺海區(qū)熱液噴發(fā)組分的理化性質(zhì)與深海熱液有不同之處,越淺的熱液噴口較深海熱液噴口受潮汐影響越加明顯。淺海熱液噴口雖距離人類生活區(qū)域較近,但目前對淺海熱液溫度與潮汐周期變化的相關(guān)性所作研究并不是很多,本文以此為出發(fā)點,對其進(jìn)行深入研究。
　　 眾所周知由于受到海底復(fù)雜環(huán)境的影響,要獲得熱液噴口原位觀測數(shù)據(jù)不是一件容易的事情,而研制出適合于在

2、海底熱液環(huán)境工作的傳感器采集系統(tǒng)對于海底熱液活動的研究就顯得格外重要。論文實際使用的熱液序列傳感器采集系統(tǒng),采用Pt100鎧裝熱電阻做溫度探頭,壓力測量選用壓力變送器,同時將傳感器輸出的模擬信號經(jīng)放大、濾波處理后由微處理器的12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,并和時鐘信息一同存儲在Flash芯片中。序列傳感器的使用,有效避免了使用單一傳感器在發(fā)生意外故障導(dǎo)致無法工作時而影響整個工作成果的情況。
　　 2011年5月,項目組在臺灣宜蘭

3、外海的龜山島海域進(jìn)行海試,由潛水員將熱液序列傳感器采集系統(tǒng)安放在龜山島海域熱液白泉噴口(坐標(biāo):24.83419N;121.96198E),采集了數(shù)十萬組探測數(shù)據(jù),溫度和壓力變化均呈現(xiàn)出一定的周期性。
　　 本文將此次龜山島海試取得的海底熱液的原位觀測數(shù)據(jù)用Morlet小波分析處理,得到溫度與壓力在時間尺度下不同的變化周期。小波分析結(jié)果顯示,壓強在時間尺度為13小時的變化周期方差強度高,反映出當(dāng)?shù)爻毕园肴粘睘橹?而在時間尺度為3