第 9周,第 9_讲次课程名称：《海洋调查与观测技术》摘要第七章海流观测7.4近岸异重流现象与观测7.5授课题目（章、节）近底层海流的观测7.6影响海流观测误差分析7.7海流观测资料的整理与分析本讲目的要求及重点难点：【目的要求】掌握特殊海流的观测，影响海流观测误差分析，海流观测资料的整理与分析。【重点】掌握特殊海流的观测，影响海流观测误差分析。【难点】掌握影响海流观测误差分析。内容-
1 课程名称：《海洋调查与观测技术》 第 9 周，第 9 讲次 摘 要 授课题目（章、节） 第七章 海流观测 7.4 近岸异重流现象与观测 7.5 近底层海流的观测 7.6 影响海流观测误差分析 7.7 海流观测资料的整理与分析 本讲目的要求及重点难点： 【目的要求】掌握特殊海流的观测，影响海流观测误差分析，海流观测资料的整理与分析。 【重 点】掌握特殊海流的观测，影响海流观测误差分析。 【难 点】掌握影响海流观测误差分析。 内 容
同学们对了【本讲课程的引入】上一讲课介绍了海流观测的方法、要求和注意事项。下面来介绍各式解哪些特殊流计的工作原理和结构。海流？【本讲课程的内容】第七章海流观测板书“第七章海流观测”7.4近岸异重流现象与观测板书“7.4近岸异重流现象与观测”7.4.1异重流定义板书“7.4.1异重流定义”异重流是上下两层密度不同的流体作相对运动的想象。根据流动的水流位置不同，又将异重流分为上异重流、中异重流和下异重流。1.上异重流：河水漫于海水表面的现象。2.中异重流：河水入海后沿相同密度面运动的现象。3.下异重流（潜流或水底泥流）：河水潜行水库库底的现象。海洋中的下异重流的大量发现，是研究海洋沉积的最重要成就之一。7.4.2理论上的近似推导（自学）7.4.3流速的直接观测7.5近底层海流的观测板书“7.5近底层海流的观测”7.5.1近底层海流定义板书“7.5.1近底层海流定义”近底层海流指离海底2m高度内的海水运动，其中包括潮流和海流。在海洋水文观测规范中，明确规定了海流观测的最低层次是离海底2m的水层。但在海洋科学研究中常需要知道比2m更靠近海底的海流结构。1/21(In三+=0流速U=K。(P)2o式中，K。为卡曼常数，一般可取0.40；to为边界上的摩擦应力：P为海水密度：Z.为海底的粗糙度，是一个与海底粗糙程度有关的物理量。要求出U（=）的分布规律，就要先进行近底层流流速、流向的观测。2
2 【本讲课程的引入】上一讲课介绍了海流观测的方法、要求和注意事项。下面来介绍各式海 流计的工作原理和结构。 【本讲课程的内容】 第七章 海流观测 板书“第七章 海流观测” 7.4 近岸异重流现象与观测 板书“7.4 近岸异重流现象与观测” 7.4.1 异重流定义 板书“7.4.1 异重流定义” 异重流是上下两层密度不同的流体作相对运动的想象。 根据流动的水流位置不同，又将异重流分为上异重流、中异重流和下异重流。 1.上异重流：河水漫于海水表面的现象。 2.中异重流：河水入海后沿相同密度面运动的现象。 3.下异重流（潜流或水底泥流）：河水潜行水库库底的现象。 海洋中的下异重流的大量发现，是研究海洋沉积的最重要成就之一。 7.4.2 理论上的近似推导（自学） 7.4.3 流速的直接观测 7.5 近底层海流的观测 板书“7.5 近底层海流的观测” 7.5.1 近底层海流定义 板书“7.5.1 近底层海流定义” 近底层海流指离海底 2m 高度内的海水运动，其中包括潮流和海流。 在海洋水文观测规范中，明确规定了海流观测的最低层次是离海底 2m 的水层。但在海 洋科学研究中常需要知道比 2m 更靠近海底的海流结构。 流速 0 0 1/ 2 0 0 ln 1 z z z K U + = 式中， K0 为卡曼常数，一般可取 0.40； 0 为边界上的摩擦应力； 为海水密度； Z0 为 海底的粗糙度，是一个与海底粗糙程度有关的物理量。 要求出 U (z) 的分布规律，就要先进行近底层流流速、流向的观测。 同学们对了 解哪些特殊 海流？
7.5.2近底层流的观测板书“7.5.2近底层流的观测”研究近底层海流必须要用除调查船常规操作方法之外的其他办法进行。在浅海区，可采用一种钢架结构，放在海底上悬挂海流计，进行长时间的连续观测，从而对海底推移质的运动，对风海流，对海底粗糙度的计算提供第一手资料。步骤和注意事项见P1ll。板书7.5.3确定海底粗糙度Z.”7.5.3确定海底粗糙度Zg（P111-P112）7.6影响海流观测误差分析板书“7.6影响海流观测误差分析”7.6.1平台无运动时出现的误差板书“7.6.1平台无运动时出现的误差”海流计悬吊在船上或浮标上所产生的误差多半是由于平台的运动而产生的，即使平台没有运动亦有四种误差产生：1.接近海面的流动由于平台的影响而改变。2.平台上的钢铁装置导致仪器上的磁罗针的偏移。3.长吊缆的弹性使仪器的反应失真。4.仪器无指示深度的元件，由于钢丝倾斜导致深度失真。7.6.2平台缓慢移动所产生的误差板书“7.6.2平台缓慢移动所产生的误差”测量平台的缓慢移动的作用。其中，包括围绕以台首为中心摆动，谓之偏摆：以铺为中心的摆动，谓之回转。两者又叠加在由于缆的一张一弛的漂荡上。虽然长吊缆可以缓冲平台的短暂而急速的运动对仪器的影响，但降低了仪器在深处记录短周期流动的能力。7.6.3平台的快速运动-波浪场的影响板书“7.6.3平台的快速运动”在海洋上层，波浪具有特别重要的作用。波浪起伏的海面可认为是随机运动的表面，表面波激起表层海水的运动，是与流有区别的，可以用统计方法分离波动随机场和瑞流场。呈现在仪器上的短暂的快速水平运动都是直接有波浪或间接由波浪使平台动荡以及海水的乱流所导致的。浮体在波浪作用下所产生的水平速度分量使传感器实测流速值增加，而附加垂直分量是实测流速减小。垂直往复运动时转子起到“制动”作用。7.6.4铅鱼和吊链的影响板书“7.6.4铅鱼和吊链的影响”这一因素的影响是不可忽视的，尤其对小尾舵海流计的影响更为显著。7.6.5海洋生物的影响板书“7.6.5海洋生物的影响”海洋生物附着构成了对锚定浮标系统水下传感器，其中包括各种流速传感器寿命的直接威胁。就我国沿海来说，近海比外海严重，浅海比深海严重，夏天比冬天严重，南方海域比北方海域严重。光线和颜色对生物的附着也有影响，较多附着生物喜欢黑暗，这使得幼虫容易附着在海流计的底部。7.6.6资料分析方法的误差板书“7.6.6资料分析方法的误差”3
3 7.5.2 近底层流的观测 板书“7.5.2 近底层流的观测” 研究近底层海流必须要用除调查船常规操作方法之外的其他办法进行。 在浅海区，可采用一种钢架结构，放在海底上悬挂海流计，进行长时间的连续观测，从 而对海底推移质的运动，对风海流，对海底粗糙度的计算提供第一手资料。步骤和注意事项 见 P111。 7.5.3 确定海底粗糙度 Z0 （P111- P112） 板书“7.5.3 确定海底粗糙度 Z0 ” 7.6 影响海流观测误差分析 板书“7.6 影响海流观测误差分析” 7.6.1 平台无运动时出现的误差 板书“7.6.1 平台无运动时出现的误差” 海流计悬吊在船上或浮标上所产生的误差多半是由于平台的运动而产生的，即使平台没 有运动亦有四种误差产生： 1.接近海面的流动由于平台的影响而改变。 2.平台上的钢铁装置导致仪器上的磁罗针的偏移。 3.长吊缆的弹性使仪器的反应失真。 4.仪器无指示深度的元件，由于钢丝倾斜导致深度失真。 7.6.2 平台缓慢移动所产生的误差 板书“7.6.2 平台缓慢移动所产生的误差” 测量平台的缓慢移动的作用。其中，包括围绕以台首为中心摆动，谓之偏摆；以锚为中 心的摆动，谓之回转。两者又叠加在由于锚缆的一张一弛的漂荡上。 虽然长吊缆可以缓冲平台的短暂而急速的运动对仪器的影响，但降低了仪器在深处记录 短周期流动的能力。 7.6.3 平台的快速运动-波浪场的影响 板书“7.6.3 平台的快速运动” 在海洋上层，波浪具有特别重要的作用。波浪起伏的海面可认为是随机运动的表面，表 面波激起表层海水的运动，是与湍流有区别的，可以用统计方法分离波动随机场和湍流场。 呈现在仪器上的短暂的快速水平运动都是直接有波浪或间接由波浪使平台动荡以及海水 的乱流所导致的。 浮体在波浪作用下所产生的水平速度分量使传感器实测流速值增加，而附加垂直分量是 实测流速减小。垂直往复运动时转子起到“制动”作用。 7.6.4 铅鱼和吊链的影响 板书“7.6.4 铅鱼和吊链的影响” 这一因素的影响是不可忽视的，尤其对小尾舵海流计的影响更为显著。 7.6.5 海洋生物的影响 板书“7.6.5 海洋生物的影响” 海洋生物附着构成了对锚定浮标系统水下传感器，其中包括各种流速传感器寿命的直接 威胁。就我国沿海来说，近海比外海严重，浅海比深海严重，夏天比冬天严重，南方海域比 北方海域严重。光线和颜色对生物的附着也有影响，较多附着生物喜欢黑暗，这使得幼虫容 易附着在海流计的底部。 7.6.6 资料分析方法的误差 板书“7.6.6 资料分析方法的误差
7.7海流观测资料的整理与分析板书“7.7海流观测资料的整理与分析”海流观测给出的是流速、流向的离散型的数值，必须经过分析处理才能获取我们所需要的信息。流速流向曲线图绘制”7.7.1流速流向曲线图绘制板书“7.7.1需要人工绘制流速流线图。绘制方法见P120板书“7.7.2流速流向曲线的修匀”7.7.2流速流向曲线的修匀（P120-P121）【本讲课程的小结】本讲课程主要介绍了特殊海流的观测，影响海流观测误差分析，海流观测资料的整理与分析。【本讲课程的作业】简答题：影响海流观测的误差有哪些？4
4 7.7 海流观测资料的整理与分析 板书“7.7 海流观测资料的整理与分析” 海流观测给出的是流速、流向的离散型的数值，必须经过分析处理才能获取我们所需 要的信息。 7.7.1 流速流向曲线图绘制 板书“7.7.1 流速流向曲线图绘制” 需要人工绘制流速流线图。绘制方法见 P120 。 7.7.2 流速流向曲线的修匀（P120-P121） 板书“7.7.2 流速流向曲线的修匀” 【本讲课程的小结】 本讲课程主要介绍了特殊海流的观测，影响海流观测误差分析，海流观测资料的整 理与分析。 【本讲课程的作业】 简答题：影响海流观测的误差有哪些？