[發明專利]一種提高海底峽谷近底層海流數據分析精度的方法

有效

• 申請號: 201811520952.0
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109635248B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 徐曉慶;魏澤勛;王永剛;李淑江;徐寧珠;范斌
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第一海洋研究所;青島海洋科學與技術國家實驗室發展中心
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18
• 代理公司: 深圳紫晴專利代理事務所(普通合伙) 44646
• 代理人: 雒盛林

本發明涉及一種提高海底峽谷近底層海流數據分析精度的方法。其包括:將海底峽谷近底層海流觀測資料分12個月，將每個月海流觀測數據資料進行中期資料調和分析，得到各個月各主要分潮調和常數，再回報各個月的潮流值，檢驗分析結果的準確性。它針對海底峽谷近底層潮流觀測資料利用近底層海流觀測中期資料調和分析方法，大大提高了海底峽谷近底層海流數據分析精度。

技術領域

本發明涉及一種提高海底峽谷近底層海流數據分析精度的方法。

背景技術

海底峽谷作為大陸架邊緣特殊的海底地貌形態，其剛好阻斷平行于等深線的沿岸強流傳送物質的物理邊界，使得陸架上的沿岸水籍由峽谷的存在有了更新的管道。陸架與斜坡間的海水交換也直接影響到浮游生物群落的動力和結果，因此也與沿岸地區的生產力關系密切，近年來的研究也指出海底峽谷所引起的流場與海水交換與幼魚的分布有關。Shepard(1979)首次描述并討論了海底峽谷的多樣性現象，并通過豐富的實測資料提出，深海峽谷中存在的潮汐成因的底流活動同樣是深水沉積的重要的機制。Shepard和Marshall在實地測量了眾多深水峽谷(包括Kaulakahi,Congo,Hueneme,Carmel,Petacalco,Hydrographer等)中的海流，發現峽谷中存在著和半日潮周期具有緊密相關的上下往復海流的活動。判定深水水下峽谷有利于形成深水潮汐底流，并有利于其發揮作用。另外，世界上很多深水油氣田和天然氣田位于海底峽谷區，在深水近底層海流動力因素的長期作用下，海底路由管道附近泥沙極易發生搬運、侵蝕，致使管道底部掏空，形成懸掛狀態，過長的管道懸掛段在流動引起的渦旋振動和自重作用下容易發生斷裂，造成油氣泄露等安全事故，并引發海洋環境污染和生態破壞。因此，研究海底峽谷區近底層海流的流場構成及變化對海底地形和路由管道的沖刷以及將來油氣的開發具有重要的意義。從科學意義上，利用長時間實際觀測資料分析海底峽谷區近底層海流構成及變化過程，將對深層環流的整體認識有一定的促進作用。

發明內容

本發明旨在解決上述問題，提供了一種提高海底峽谷近底層海流數據分析精度的方法，它針對海底峽谷近底層潮流觀測資料利用近底層海流觀測中期資料調和分析方法，大大提高了海底峽谷近底層海流數據分析精度，其采用的技術方案如下：

一種提高海底峽谷近底層海流數據分析精度的方法，其特征在于，包括:將海底峽谷近底層海流觀測資料分12個月，將每個月海流觀測數據資料進行中期資料調和分析，得到各個月各主要分潮調和常數，再回報各個月的潮流值，檢驗分析結果的準確性。

在上述技術方案基礎上，對于海流觀測數據計算各個月各主要分潮調和常數的方法為：潮流的東分量、北分量可表示為

其中，U₀為潮流東分量；V₀為潮流北分量；P,Q是分潮個數，求和符號分為兩段，第一段表示對P個主要分潮求和，第二段表示對Q個隨從分潮求和；f_j和u_j為分潮的交點因子和交點訂正角；U_j,ξ_j分別為第j個分潮潮流東分量的振幅和遲角；V_j,η_j分別為第j個分潮潮流北分量的振幅和遲角；σ^j是分潮角速率；ν_0,j為平衡潮第j個分潮在t＝0時刻的位相；

假設總共有L段觀測值，且每一段的記錄個數分別為M⁽¹⁾，M⁽²⁾，…，M^(L)；若觀測值的時刻間隔在每一段都固定，令

并取M^(L)為奇數，則觀測值可寫成序列和這里l＝1,2,...L；n＝-N^(l),-N^(l)+1,...,N^(l)-1,N^(l)；這時對于第l子序列的第n個觀測值，則方程