一种冷泉区沉积物-水界面甲烷宏渗漏强度原位观测方法技术

本发明专利技术公开了一种冷泉区沉积物

【技术实现步骤摘要】
一种冷泉区沉积物
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水界面甲烷宏渗漏强度原位观测方法


[0001]本专利技术涉及海洋探测
，尤其涉及一种冷泉区沉积物
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水界面甲烷宏渗漏强度原位观测方法。

技术介绍

[0002]海底冷泉是海洋、大气中甲烷的一个重要自然源，其沉积物
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水界面甲烷宏渗漏活动具有极强的时间变率。因此，了解冷泉区沉积物
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水界面甲烷渗漏强度时间变化规律及其驱动机制对全球碳循环和气候效应研究有重要意义。目前国际上提出了两种常用的沉积物
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水界面甲烷渗漏强度观测方法：
①
流体渗漏速率原位观测搭配室内甲烷浓度分析，
②
底栖式流体连续取样搭配室内甲烷浓度分析。以上方法虽得到一定应用，但存在以下不足：第一，需要研发专用设备，不易推广。第二，仅依赖室内甲烷浓度分析，但受目前分析技术所限，其往往无法覆盖甲烷浓度完整变化范围，且存在时间滞后性，进而无法准确反应冷泉区沉积物
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水界面甲烷渗漏强度时间变化规律。第三，甲烷渗漏强度时间变化通常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷泉区沉积物
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水界面甲烷宏渗漏强度原位观测方法，其特征在于，包括以下步骤：通过冷泉观测装置获取冷泉水体综合观测数据，以及通过背景观测装置获取背景海流数据，所述冷泉水体综合观测数据包括冷泉喷口处的垂向流速、海水甲烷浓度、温度及压力，所述背景海流数据包括背景站的海底垂向流速，其中，使用水下机器人将冷泉观测装置精准布放在冷泉喷口，将背景观测装置布放在无冷泉流体喷发的背景站；使用背景站的海底垂向流速修正冷泉喷口处的垂向流速，生成冷泉流体喷发速度，以获得冷泉流体喷发速度时间序列；对冷泉观测装置在若干个连续的时间点中获取到的海水甲烷浓度进行平滑处理，以获得若干时间段内平滑后的海水甲烷浓度时间序列；通过冷泉观测装置估算冷泉喷口面积，再结合冷泉流体喷发速度时间序列和海水甲烷浓度时间序列，计算观测时间内甲烷渗漏总量。2.如权利要求1所述的冷泉区沉积物
‑
水界面甲烷宏渗漏强度原位观测方法，其特征在于，所述冷泉流体喷发速度的计算过程如下：根据公式：X
t
＝w
‑
w
ref
进行计算，得到冷泉流体喷发速度，其中，w为冷泉喷口垂向流速，w
ref
为背景站海底垂向流速，X
t
为冷泉流体喷发速度，单位：m/s。3.如权利要求2所述的冷泉区沉积物
‑
水界面甲烷宏渗漏强度原位观测方法，其特征在于，所述冷泉流体喷发速度时间序列的计算过程如下：判断冷泉喷口垂向流速是否远大于背景站海底垂向流速，若是，则标记当前时间为喷发时段，并计算冷泉流体喷发速度，若否，则判定冷泉流体喷发速度为0，并标记当前时间为未喷发时段。通过公式：对冷泉流体喷发速度时间序列进行平滑处理，以获得冷泉流体喷发速度时间序列；其中，w
r
(t)为平滑处理结果，即冷泉流体喷发速度时间序列；n为滑动窗口半径，且n属于自然数；所述X
t
‑
i
为时间点t
‑
i对应的冷泉流体喷发速度；X
t+i
为时间点t+i对应的冷泉流体喷发速度；X
t
为时间点t对应的冷泉流体喷发速度。4.如权利要求3所述的冷泉区沉积物
‑
水界面甲烷宏渗漏强度原位观测方法，其特征在于：判断冷泉喷口垂向流速和背景站海底垂向流速的关系是否满足|w|≥10|w
ref
|，若是，则认为冷泉喷口垂向流速远大于背景站海底垂向流速，若否，则判定冷泉流体喷发速度为0。5.如权利要求1所述的冷泉区沉积物
‑
水界面甲烷宏渗漏强度原位观测方法，其特征在于，所述海水甲烷浓度时间序列的计算过程如下：通过冷泉观测装置在若干个连续的时间点中获取海水甲烷浓度，并依次标记为Y
t
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭斌斌，梁前勇，蒋苏梦，苏丹仪，陈宗恒，吴学敏，肖曦，董一飞，陈春亮，冯强强，
申请(专利权)人：广州海洋地质调查局，
类型：发明
国别省市：