[發明專利]一種原位測量營養鹽垂向通量的方法

在審

• 申請號: 201711201834.9
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN108007440A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 趙亮;李伯志;趙紫涵
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01M10/00
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

本發明公開了一種原位測量營養鹽垂向通量的方法，步驟如下：步驟S1：設置觀測儀器參數；步驟S2：布放觀測儀器；步驟S3：回收觀測儀器，讀取原始數據；步驟S4:根據步驟S3得到的原始數據進行預處理；步驟S5：根據步驟S4的數據計算營養鹽垂向通量F：計算公式為本發明有意效果：只需要簡單儀器投放便可以直接得到營養鹽濃度數據進而計算出營養鹽通量，避免后期繁瑣的實驗樣品處理過程；具有很強可操作性，可以在不同海區水域進行操作；具有節時省力的特點，大大降低成本。

技術領域

本發明涉及海洋湍流與海水營養鹽通量測量領域，具體涉及一種原位測量營養鹽垂向通量的方法。

背景技術

近年來，海洋富營養化問題愈加嚴峻，海洋中營養鹽的組成和來源方式、過程逐漸成為海洋環境科學研究的重要問題之一，如何準確的了解由海洋混合將底層營養鹽帶入到真光層，供給生物活動需要的物理過程成為重要研究課題。盡管通過樣品采樣可以大致反映出海洋中營養鹽的大致垂向分布規律，然分辨率較低、后期實驗樣品處理繁瑣，需要耗費時間、成本較高。如何科學地、準確地獲取海洋湍流與高時空分辨率的營養鹽數據成為課題關鍵，迫切需要研究出簡單、可操作性強的測量方法。結合現場的海洋湍流數據與營養測量儀器直接得到高時空分辨率的數據，不但可以快速了解到海洋基本水文狀況、營養鹽狀況，而且只需后期簡單數據處理便能快速得到準確的垂向營養鹽通量。該測量方法具有高時空分辨率，且無需避免后期繁瑣的實驗樣品處理過程，具有可操作性強的特點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種結合先進的儀器與科學的測量方法獲取水體垂向剖面湍流與高時空分辨率營養鹽數據的原位測量營養鹽垂向通量的測量方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種原位測量營養鹽垂向通量的測量方法，步驟如下：步驟S 1：設置觀測儀器參數，觀測儀器包括：垂向微結構剖面儀、溫鹽水深儀和垂向營養鹽剖面測量儀器；步驟S2：觀測船到達預定站位，下放觀測儀器；步驟S3：站位作業完畢，回收觀測儀器，讀取原始數據：包括湍流剪切數據、水文數據和高時空分辨率的營養鹽數據；步驟S4:根據步驟S3得到的原始數據，進行預處理；步驟S5：根據步驟S4的數據計算營養鹽垂向通量F：計算公式為

其中：N2＝-(g/ρ)ρz

Kρ為湍流擴散系數，Γ＝0.2，ε為湍能耗散率；υ為海水分子粘性系數；u'為湍流剪切；N為浮力頻率；ρ為海水密度；F為營養鹽垂向通量；為營養鹽垂向梯度，以向上為正方向。