【技术实现步骤摘要】
一种基于垂直微尺度剖面仪的湍流参数处理方法
本专利技术涉及海洋动力学领域,具体涉及一种基于垂直微尺度剖面仪的湍流参数处理方法。
技术介绍
湍流在海洋中无处不在,相较于分子混合,湍流是海水微团的不规则运动,其导致的混合效应和交换能力要远远大于分子产生的宏观混合,但由于湍流的随机性与高非线性,对于湍流的研究更有赖于对湍流数据的获取以及观测技术的进步。目前对湍流的观测仪器主要包括声学多普勒流速剖面仪(ADCP)、声学多普勒流速点式仪(ADV)以及垂直微尺度剖面仪(VMP)等。ADV虽然能够获取高频流速脉动来估计湍动能耗散率,但只能实现单点的测量,而使用ADCP由方差法来估计湍动能生成率,精度较低。相较于前两者,微尺度剖面仪配备有高频的流速剪切、温度及电导率探头,通过积分流速剪切谱直接计算湍动能耗散率,可以实现对全水深的湍流更高质量的观测。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提供一种基于垂直微尺度剖面仪的湍流参数处理方法,目的是利用高频流速剪切得到湍动能耗散率剖面,并进一步推算得到垂向湍扩散系数的剖面,从而获得更为精确的湍流混合观测结果。技术方案如下:一种基于垂直微尺度剖面仪 ...
【技术保护点】
1.一种基于垂直微尺度剖面仪的湍流参数处理方法,包括以下步骤:(1)固定海域投放微尺度剖面仪获取随时间变化的高频电压信号,并将信号转换为相应物理单位的流速剪切、温度、电导率原始数据;(2)对所获得的流速剪切、温度、电导率原始数据进行质量控制:通过计算局部标准差去掉原始数据中的大振幅奇异值,对剪切数据进行带通滤波,去除高频噪音与低频波动的影响;由温度、电导率观测计算水体的位势密度进而得到浮力频率;(3)计算湍动能耗散率:首先以2m为间隔处理高频剪切数据,利用快速傅里叶转换得到剪切功率谱,之后使用Goodman相干噪音去除方法消除仪器振动噪音,以剪切谱可分辨的最低波数作为积分下 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于垂直微尺度剖面仪的湍流参数处理方法,包括以下步骤:(1)固定海域投放微尺度剖面仪获取随时间变化的高频电压信号,并将信号转换为相应物理单位的流速剪切、温度、电导率原始数据;(2)对所获得的流速剪切、温度、电导率原始数据进行质量控制:通过计算局部标准差去掉原始数据中的大振幅奇异值,对剪切数据进行带通滤波,去除高频噪音与低频波动的影响;由温度、电导率观测计算水体的位势密度进而得到浮力频率;(3)计算湍动能耗散率:首先以2m为间隔处理高频剪切数据,利用快速傅里叶转换得到剪切功率谱,...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐鹏昭,杨伟,凡仁福,聂红涛,魏皓,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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