海洋微尺度湍流觀測儀數(shù)據(jù)采集及長期存儲系統(tǒng)研制.pdf

1、微尺度海洋湍流混合是大洋中普遍存在的現(xiàn)象，湍流混合是整個大洋環(huán)流的源動力，同時(shí)是控制著海洋生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵因素，對于海水的能量、質(zhì)量、動量和全球溫度氣候也有重要影響。研究湍流混合現(xiàn)象對于加深理解海洋內(nèi)部機(jī)理、揭示海洋現(xiàn)象本質(zhì)有著重大的科學(xué)價(jià)值。海洋科學(xué)現(xiàn)象深度挖掘離不開海洋觀測技術(shù)的進(jìn)步，海洋觀測技術(shù)的發(fā)展離不開先進(jìn)的海洋儀器設(shè)備，研制微尺度湍流觀測儀器是獲取海洋湍流數(shù)據(jù)的核心。
　　為滿足獲取海洋湍流混合觀測資料的迫切需求，研制了

2、海洋微尺度湍流觀測儀，通過系統(tǒng)試驗(yàn)對研制的儀器和觀測平臺進(jìn)行了科學(xué)校檢和驗(yàn)證，同時(shí)，結(jié)合水槽比對試驗(yàn)和外海試驗(yàn)對整個系統(tǒng)性能指標(biāo)進(jìn)行評估和驗(yàn)證。
　　本文研制了海洋微尺度湍流觀測儀數(shù)據(jù)采集和長期存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)可用于垂直剖面測量平臺和水平測量平臺。針對海洋湍流測量原理，設(shè)計(jì)了海洋湍流測量剪切探頭傳感器信號采集電路、信號調(diào)理電路，結(jié)合不同平臺湍流觀測的特點(diǎn)選擇姿態(tài)加速度傳感器，研發(fā)多參數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)?？紤]海洋湍流觀測采集頻率高、觀測

3、時(shí)間長等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了大容量、無振動數(shù)據(jù)存儲方案，并通過長期試驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。通過室內(nèi)對比試驗(yàn)證明湍流觀測儀的自身噪音水平低，其性能指標(biāo)可以滿足湍流觀測的要求；通過水槽與ADV(Acoustic Doppler Velocimeter)比測試驗(yàn)證明湍流觀測儀采集到的脈動流速的高頻剪切信號，可以較為精確地體現(xiàn)連續(xù)觀測流體中的湍流狀態(tài)和混合強(qiáng)度，并與ADV測量結(jié)果一致；通過外海垂直剖面測量平臺與國外儀器對比試驗(yàn)證明垂直剖面儀脈動流