基于WOA09温盐数据的TEOS-10方程在南海的验证

采用TEOS-10方程建立计算南海密度场的数值模型,分析南海的密度特征,并对模型计算精度进行分析.研究表明,南海冬季的表面等密线主要沿东北-西南方向分布,等密线分布密集,密度最大和最小处分别位于北部湾和南沙群岛北部海域,其值分别是1 023.5和1 021.5 kg/m3;夏季表层等密线呈区域涡旋式分布,各海域密度差异小,在1 021 kg/m3左右;垂向浅水层密度和表层密度在数值上相差不大;密跃层在50 ～ 150 m,密度为1 022～1 025 kg/m3;水深在700 m时密度约为1 027 kg/m3,再往下密度变化缓慢,从700 ～1 000 m变化不超过0.5 kg/m3.选取两个特定地点验证模型计算结果的精度,计算所得密度与参考密度的最大误差为0.04％,平均误差约为0.02％,研究表明基于TEOS-10方程建立南海密度数值模型的准确性.

海洋中深度与压强的转换方法

介绍了海洋学计算中3种深度与压强的转化方法:(1)EOS-80(Equation of State of Seawater 1980,EOS-80)标准采用的方法;(2)最新发布的TEOS-10(Thermodynamics Equation of seawater 2010,TEOS-10)标准采用的方法;(3)通过海水吉布斯函数计算压强与深度的关系的方法。对以上3种计算方法进行了比较,结果表明:在一般的海洋学研究中,3种方法精度相差不大,均可使用。在要求计算效率的情况下,可以选用EOS-80标准采用的方法,在更高精度的海洋学研究中,应该使用TEOS-10标准采用的方法或者吉布斯函数方法。

万米AUV下潜深度估算研究

AUV是深渊观测的重要平台,万米级AUV是国际上深渊观测的研究热点。传统对于深度的测算主要依据EOS-80方法,使用压强数据进行深度估算,但由于深海中水层密度、重力加速度变化等因素影响,实际下潜深度有待进一步研究。本文以2021年青岛海洋科学与技术试点国家实验室研制的万米级AUV样机在马里亚纳海沟开展的下潜试验为例,通过AUV搭载CTD获取并分析了下潜温盐数据,并对搭载的CTD性能进行校准检验,在确保数据质量可信、CTD设备性能可靠的基础上,分别采用EOS-80传统方法及TEOS-10静压近似方法,对实际下潜深度进行了估算讨论。通过估算发现,TEOS-10静压近似方法更为精确,本次试验中AUV的最大下潜深度为9919.0 m,置信范围为9908.9~9929.0 m,可为万米无人深潜器下潜深度科学测算提供一定参考。