SZC11-1型深海水文仪的盐度测量

ＣＴＤ测量系统和ＳＴＤ测量系统是海洋调查中现场测量海水盐度、温度和压力的常规调查设备。两种系统的盐度测量技术分别采用计算法和补偿法。这两种方法具有各自的优势，也都在某些方面存在不足或在应用中受到各种技术条件的限制。本文介绍一种新的深海盐度测量方法。它充分发挥了计算法和补偿法测量技术的优势，而克服了单独应用某种方法带来的困难。这种新技术首先应用在我国研制的ＳＺＣ１１－１型深海水文仪系统之中。

一种基于菲涅耳原理的光纤盐度测量方法

为了测量不同盐度条件下的海水折射率的变化,进而得到海水的盐度,提出了一种应用菲涅耳定理设计的光纤盐度测量方法。介绍了测量原理和初步的实验结果。该方法简单、快速、准确度及灵敏度高。结果表明,此方法在测量盐度时分辨率好于0.4%,可应用于海水盐度的实时监测等场合;理论上可以测量任何气体、液体和固体的浓度(折射率),适用于工业在线监测物质的浓度(折射率)。

悬沙矿物组分对盐度测量的影响

选用石英砂、高岭土及两者的混合物模拟悬沙矿物,利用温盐深剖面仪CTD75M测定不同初始盐度和悬沙浓度下的水体盐度.试验结果表明,测量盐度随初始盐度的减小、悬沙浓度的增大以及矿物组分密度的减小而减小.运用有效介质渗透模型和Maxwell电导率模型分析含沙盐水的电导率;试验数据与电导率理论公式拟合良好,显示悬沙所占体积是影响相对电导率的主要因素.对已有文献的试验数据进行分析,结果表明:基于悬沙浓度的经验盐度修正公式在悬沙密度不同的沿海海域并不适用,具有区域局限性.为此提出基于悬沙体积分数的理论盐度修正公式,提高公式的适用范围.

基于重量稀释法的海水盐度测量标准不确定度研究

对基于重量稀释法的海水盐度测量标准进行了全面的不确定度分析研究,特别是对质量与盐度的传递关系,详细分析了过程引入的分量,为完善盐度标准量值溯源及传递体系,提供了技术参考。结果表明,基于重量稀释法配制的标准海水样品在盐度2~35范围内,其最大扩展不确定度与中国一级标准海水相当;并以8400B型实验室盐度计为被测对象,对配制的标准海水样品进行验证,测量结果完全满足盐度标准装置的性能要求。

GUM法和自适应MCM法在海水盐度测量仪器检定装置不确定度评定中的应用分析

通过GUM法和自适应蒙特卡洛法(自适应MCM法)分别对海水盐度测量仪器检定装置进行测量不确定度评定,并采用自适应MCM法对GUM法进行了验证,同时设计了4种方案进行了空气浮力项等的影响分析。结果表明,基于自适应MCM法得到的测量不确定度评定结果与GUM法非常接近,GUM法在各个检测点均通过了验证,但自适应MCM法更为简便准确,为建立军用盐度标准提供一种简便的方法;空气浮力项引起的盐度估计值误差为±0.0003,且引入的不确定度较小;操作者和环境是测量不确定度评定中的重要部分,特别对低盐度检测点的影响较大,这对盐度量值溯源传递会产生一定的影响。

美阿海水盐度测量卫星发射

联合发射联盟公司的德尔它2-7320-10C型火箭6月10日在范登堡空军基地发射了美国与阿根廷合作研制的＂宝瓶座＂/＂科学应用卫星＂（SAC）D卫星。SAC-D卫星平台由阿国家航天活动委员会（CONAE）提供。

悬沙浓度对盐度测量的影响及修正

为提高盐度测量的准确度,将长江口沙样与盐水混合均匀,配制成初始盐度在2~30 g/kg、悬沙浓度在0~70 g/L的浊盐水,用CTD48M测量其盐度,从而探讨悬沙浓度对盐度测量的影响并提出该影响的修正方法.通过分析试验数据得出,同一初始盐度下,测量盐度随着悬沙浓度的增大而减小,且两者之间有明显的负线性关系.通过分析悬沙浓度、测量盐度与初始盐度之间的关系,采用两次线性拟合与平面拟合分别建立悬沙对盐度测量影响的无量纲修正经验公式,该公式简练、精确度高,可供现场测量参考使用.

海水温盐深剖面测量技术综述

温盐深是反应海洋物理学特性的重要参数,是海洋水文观测的基本要素。CTD剖面仪(Conductivity-Temperature-Depth profiler)是进行海水温盐剖面观测的主要仪器,利用CTD剖面仪可精确测得水下不同深度上海水的温度和电导率参数,进而能够推算出海水盐度、密度、声速等相关信息,对于海洋经济开发、海上国防建设、海洋环境保护等都具有非常重要的意义。本文介绍了温盐深剖面测量技术的基本原理与发展现状,对几种典型的温盐深测量设备及各种海洋观测平台中搭载的CTD传感器进行了介绍,论述了CTD传感器的标定和测试技术,并对其发展趋势进行了分析。

柔性海洋CTD传感器发展概述

海洋水文信息对发展和海洋资源探测具有重大作用,温盐深是海洋水文的基本要素。在海洋资源开发与利用中,海洋温盐深数据信息监测具有重要意义。CTD传感器是海水温盐剖面观测的主要仪器,利用CTD传感器可实现对不同深度海水的温度和电导率等参数的测量。近年来,凭借其出色的可拉伸、易贴附等优点,柔性电子传感器既在一定程度上实现了传统刚性传感器的传感性能,又弥补了传统传感器体积、重量大等缺陷,展示出巨大的应用潜力。本文综述了近年来柔性海洋CTD传感器的研究进展,主要包括柔性传感器的工作机理与分类、常用材料、制作工艺,并对现有的柔性海洋CTD传感器的结构、性能和应用平台进行了分析。最后,展望了柔性海洋CTD传感器的发展。

数字式海水盐度计的研制

介绍一种测量海水盐度装置 它采用电导法原理,利用集成芯ICL7106为A/D转换器,配用312位液晶显示器 其特点是:精度高、稳定性好。

温盐深测量平台发展现状与趋势

温度、盐度和压力是海洋重要的基本物理特性参数。温盐深测量仪(Conductivity Temperature Depth,CTD)是海水温盐剖面观测的关键仪器,在海洋经济开发、海洋观测、海洋国防建设方面有着极为重要的意义。本文介绍了几种典型的温盐深测量设备及移动观测平台,重点论述了CTD在Argo浮标、水下滑翔机等海洋移动观测平台上的应用现状,分析了水下滑翔机搭载的CTD在热滞效应、湍流等因素影响下产生的测量误差。最后探讨了以水下滑翔机为代表的海洋移动观测平台搭载CTD测量技术的发展趋势及应用前景。

基于拉丝塔光纤光栅的准分布式温盐传感器

提出了一种基于拉丝塔光纤光栅(DTG)的准分布式温盐传感器,可以同时测量海水的温度和盐度。该传感器由多个聚酰亚胺(PI)涂敷DTG和无涂敷DTG串联构成,PI涂敷DTG作为盐度传感组件,盐度的变化会导致聚酰亚胺涂层吸收或释放水而产生膨胀或收缩作用,进而引起光纤光栅中心波长的漂移。温度串扰可以通过使用无涂敷光纤光栅中心波长的变化来补偿。实验结果表明,该传感器能实现温度和盐度的实时测量,对温度和盐度的变化表现出线性响应,且具有良好的重复性。其中,盐度灵敏度平均为−5.58 pm/(mol/L),温度灵敏度平均为10.02 pm/℃。由于拉丝塔光纤光栅的超弱反射特性,该方法可以实现大规模海水温度和盐度的准分布式测量,在海洋工程中有一定的应用前景。

不同调控措施对轻中度盐碱土壤的改良增产效应

针对黄淮海平原轻中度盐碱障碍土壤,通过连续3a的定位田间试验,进行了不同调控措施对盐碱障碍土壤的改良增产效应试验研究。研究结果表明,在小麦-玉米轮作制度下,秸秆覆盖、土壤结构调理剂、秸秆覆盖结合土壤结构调理剂等调控措施均能够有效降低耕层土壤盐分,增加作物产量和提高经济效益,其中秸秆覆盖结合土壤结构调理剂的增产效应最为显著,秸秆覆盖的增产效应次之。秸秆覆盖和秸秆覆盖结合土壤结构调理剂都能够显著增加耕层土壤有机质含量,较当地常规管理分别提高8.33%和9.27%。秸秆覆盖促进了土壤养分的积累,尤其是土壤全氮,碱解氮和速效钾含量显著增加。综合考虑土壤脱盐、作物增产、调控经济效益和土壤养分变化等复合效应,秸秆覆盖结合土壤结构调理剂为黄淮海平原轻中度盐碱障碍土壤的较佳调控措施,秸秆覆盖为次优措施。

地下水作用下微咸水灌溉对土壤及作物的影响

随着微咸水灌溉面积逐年增加,不合理的灌溉对土壤环境造成了不同程度的污染。该文采用大型蒸渗仪研究不同地下水埋深条件下微咸水灌溉夏玉米对土壤-作物系统环境因子的影响。研究结果表明:在地下水水位低于3m地区进行微咸水灌溉,0～100cm的土层内不会形成严重的积盐现象。当灌水水质为4g/L时,灌水水质对土壤盐分环境的影响大于地下水埋深对其的影响。地下水埋深越深,夏玉米叶面积指数、株高及产量越小,且随灌溉水盐分水平的增加而减小,地下水埋深对夏玉米形态指标的影响大于盐分水平对其的影响。

西北灌区地下水矿化度变化及其对作物的影响

地下水矿化度的时空变化是影响地下水资源质量和作物生长的重要因素,尤其是对主要依靠抽取地下水用于灌溉的农业地区。该文以石羊河流域为例搜集了武威、昌宁、民勤共21个灌区1981-2003年间观测站点的地下水矿化度数据,选用反距离加权法(IDW)进行空间插值处理。并结合自然因素和人类活动的影响,分析其时空变化趋势,结果显示:流域内年平均矿化度(TDS)整体呈增加趋势,且从上游向下游逐渐增高,矿化度的年际波动也从上游向下游逐渐增大。该文还分析了矿化度变化对当地主要作物的安全生长影响,研究了当地两种典型作物春小麦和棉花的适合种植范围,得出:适合两种作物的种植面积略有缩小趋势。该研究表明在一些需要采用地下水进行灌溉的西北干旱灌区,应加强对地下水矿化度的监测与控制。

稳定流条件下曹妃甸地区吹填土脱盐过程

使用吹填土进行围海造地是当前拓展沿海地区土地空间的主要方法。该研究在室内土柱模拟试验基础上,分析了曹妃甸围海造陆地区吹填土在固定水头条件下淋洗脱盐过程的技术指标,得出了吹填土的淋洗用水量、脱盐时间等参数,同时探讨了研究区域内土壤在淋洗脱盐时的盐分运移规律、脱盐碱化等问题。该研究可为直接利用吹填土进行生态建设、园林绿化等方面提供参考。

基于电磁感应仪的河口地区底聚型盐分剖面特征的解译

针对长江河口地区存在的盐渍化问题,以该地区分布较广泛的底聚型盐分剖面类型为研究对象,通过电磁感应仪EM38测量与田间采样,建立了磁感式表观电导率和土壤电导率之间的多元回归模型。在分析土壤盐分剖面分布特征的基础上提出了Logistic模型,并运用该模型对盐分剖面进行了参数拟合和验证。结果表明:磁感式表观电导率水平读数和垂直读数呈极显著线性相关,回归模型和Logistic模型均具有很好的预测效果。通过模型精度检验,二者的预测精度差异不显著,但Logistic模型所需参数少,表明该文提出的Logistic模型不仅能降低待估参数数量,同时还具有较高的预测精度。该研究结果为利用电磁感应仪快速、精确地进行土壤盐分预测及土壤次生盐渍化的防控提供了一定的理论参考。

基于磁感式探测的分层土壤盐分精确解译模型

为了精准解译面域尺度土壤盐分特征,有必要建立分层土壤盐分信息精确解译模型。该文应用通径分析方法,研究获得了土壤全盐量、土壤含水率、体积质量、黏粒质量分数、地下水电导率、地下水埋深等作用因子对土壤表观电导率值的方差贡献率及作用强弱排序。依据各作用因子的方差贡献率大小,结合设定的累积贡献率阀值,选取出磁感式土壤表观电导率的主导作用因子,确定为磁感式土壤盐分信息解译模型的参数体系。采用多因子及互作项逐步回归法,通过引入因子间的互作效应建立优化的基于磁感式探测的分层(0～20,>20～60,>60～100,>100～160cm)土壤盐分信息解译模型。验证结果表明,模型解译误差基本在10%以内,达到了较高精度水平。

其他

P716.14//TN25 2003032026海水盐度光纤遥测技术研究:测量原理=Research on remoteseawatersalinity measurement technology based on opticalfibersystem:measurement principle[刊,中]/赵勇(清华大学光电子工程系.北京(100084)),廖延彪∥光学技术.—2002,28(5).—429-431提出了一种用于海水盐度检测的光学新方法,利用光纤光学技术与CCD检测相结合的测量技术,并通过测量待测海水与参考蒸馏水的折射率差的方法,减小了盐度测量受温度的影响,并可实现海水盐度的自动化远距离遥测。建立了测量原理的理论模型。