【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海峡水通量观测领域,特别涉及基于感应电流测量的海峡水通量观测方法。
技术介绍
海洋观测是研究和认识海洋现象,掌握其中内在规律的必不可少的方法和途径。随着科技发展,人类已经掌握了各类海洋观测方法。其中,基于海底缆线的海洋观测技术思路为通过安装在海底缆线上的传感器,对于海底缆线所在断面的海洋海水通量和其他水文特性进行观测。该技术在研究某一海湾与外海的水交换情况、大洋尺度海洋环流和海啸预警等,均可以发挥其观测时间长、数据连续性强和综合花费较低的优点。重点海峡水通道的海水通量观测历来被视为海洋观测中的一个重要目标。基于海底缆线的海峡水通道海水通量观测技术的发展历史由来已久,其特有的连续断面观测能力,可克服传统海洋观测手段仅能依靠单点观测、定时观测等手段获取离散数据的缺点,为海洋流系监测、海湾水交换能力等研究工作提供良好的连续数据支撑。目前,对于海峡水通量观测是基于感应电压测量的传统方法。该方法原理是通过测量得到海底缆线两端的电势差,然后利用该电势差的大小和变化,反演通过整个海洋垂向断面的海水通量。设坐标系x,y方向分别为东西方向和南北方向,z方向为xy平面法线方向。设地球磁场为F,则F分别存在Fx,Fy,Fz分量。海峡水道中的海水携带带电粒子切割磁力线即可在海峡两侧形成电势差。海底缆线两端的电势差主要由三部分组成:为主要组成部分,其产生原因为带电粒子随海水运动,切割地球磁力线导致的电荷空间分布累积,该空间累积产生的电场中电场线方向垂直于流体流线,电势分布也与之对应。如果该电荷空间分布在流体流动方向分布不均匀,则同时也会生成一个沿流体流动方向的电场, ...
【技术保护点】
基于感应电流测量的海峡水通量观测方法,其特征在于:将该海陆系统视作一个电源整体,海底沉积物和大陆架电阻的组合为该电源的内阻R1,利用已存在的海底缆线,根据海底缆线的材料和长度估算出海底缆线的电阻为R2,并在海底缆线上串联一个外电源U,为传统观测系统实际测量值,为目标测量值,若在t1时刻取外电源电压为U1,此时该回路满足:下式(1)其中I1为t1时刻该回路中的电流,可在海底缆线处用电表测得。取与t1时刻相距足够短的t2时刻,可认为在此时间尺度内不变,取外电源电压为U2且U2≠U1,并用电表测出此时回路电流I2,则t1时刻满足下式(2):将式(1)、(2)两式作差即可求得R1和R2的关系:R1=U1-U2-(I1-I2)R2I1-I2---(3)]]>再将R1回带到式(1)即可得到t1时刻海水流动产生的电压
【技术特征摘要】
1.基于感应电流测量的海峡水通量观测方法,其特征在于:将该海陆系统视作一个电源整体,海底沉积物和大陆架电阻的组合为该电源的内阻R1,利用已存在的海底缆线,根据海底缆线的材料和长度估算出海底缆线的电阻为R2,并在海底缆线上串联一个外电源U,为传统观测系统实际测量值,为目标测量值,若在t1时刻取外电源电压为U1,此时该回路满足:下式(1)其中I1为t1时刻该回路中的电流,可在海底缆线处用电表测得。取与t1时刻相距足够短的t2时刻,可认为在此时间尺度内不变,取外电源电压为U2且U2≠U1,并用电表测出此时回路电流I2,则t1时刻满足下式(2):将式(1)、(2)两式作差即可求得R1和R2的关系: R 1 = U 1 - U 2 - ...
【专利技术属性】
技术研发人员:连展,官晟,魏泽勋,王岩峰,王新怡,王立伟,
申请(专利权)人:国家海洋局第一海洋研究所,
类型:发明
国别省市:山东;37
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