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海洋气象主要监测手段

花匠小妙招
2024-12-12 14:49

　　目前常规海洋气象观测有岸基台站观测、浮标和潜标观测、船舶海洋观测、海洋遥感、海上石油平台塔台观测、海床基观测、水下自航式海洋观测平台等组成。

　　岸基台站观测一般指距离海岸线500m以内，定时进行海面气温、降水、气压、风速和风向、表面辐射收支、海洋--大气之间动量、感热、潜热通量、碳通量、海表温度、海表盐度、海平面高度、海况等大气和海洋要素的测量。海洋台站水文气象自动观测系统已经取代了传统的人工方法和单要素测量仪器，保证了海洋观测数据的质量。

　　海洋浮标一般来说分为锚系浮标和漂流浮标。锚系浮标能在固定位置观测风、温、湿、压、日照和降水等气象要素，以及海水照度、噪声、流速、水温、盐度和波浪等水文气象要素，是观测离岸较远海域水文、气象条件的重要手段。漂流浮标（Argos）是随着全球定位系统和卫星海洋通信技术的进步而发展起来的十分有效的大尺度海洋水文气象监测手段，主要用来观测海表层温度，并通过Argos的位置变化来计算表层洋流。近年来，漂流浮标测量参数迅速增多，发展为可以测量风速、风向、气温、气压、表层水温、各层水温、全向环境噪声、波浪方向谱等多种海洋气象参数。

　　船舶海洋观测是指以船舶作为开展海洋气象观测的平台，观测海洋天气和水文要素。海水的温盐深的测量、海流观测、水声探测等是船基观测的重要方面，是建设海洋环境立体监测网的重要内容。

　　海洋遥感技术包括航空遥感和卫星遥感，具有宏观大尺度、快速、同步和高频度动态观测等优点，是海洋表面环境观测的首选技术，是现代海洋观测技术的主要发展方向。航空遥感主要用于海岸带和资源监测、赤潮和溢油等突发事件的应急监测、监视及卫星遥感器的模拟校飞和外定标，其离岸应急和机动监测能力、良好的分辨率、较大的空间覆盖面积及较高的检测效率是其他监测手段不能替代的。主要的遥感器有侧视雷达、成像光谱仪、红外辐射计、激光荧光计、激光测深仪等。卫星遥感技术是20世纪60年代以后发展起来的一门技术，它遥感范围广，同步性强, 资料提供及时，可大大提高海洋预报和资源探测能力。主要的星载遥感器有雷达散射计、雷达高度计、合成孔径雷达、微波辐射计、可见光/ 红外辐射计及海洋水色扫描仪、全色相机等。可用于观测海洋内波、海冰、生物初级生产力、赤潮监测、溢油等。在可见光和红外遥感方面，发展了海洋赤潮监测和速报技术，悬浮泥沙浓度、初级生产力、海冰厚度和范围的反演等技术；在微波遥感方面，发展了潮汐、海面风浪场、海底地形的反演技术；在遥感数据同化方面，发展了表面流场和温度场的同化技术。

　　海上石油平台/塔台观测是将观测点布设于海洋中的石油平台或者航标塔台上，由于石油平台或航标塔台均为有人值守的观测站点，因此，无论从设备维护，还是观测资料可靠性都较无人值守的海岛观测站更有优势。

　　海床基是放置在海底的观测系统，主要采用各种仪器探测海底附近的海洋参数，还可以采用声学仪器测量海洋的剖面参数。为了回收，海床基系统有声学释放装置。

　　水下自航式海洋观测平台是20世纪80年代末、90年代初期在载人潜器和无人有缆遥控潜器( ROV) 的技术基础上迅速发展起来的一种新型海洋观测平台，主要用于无人、大范围、长时间水下环境监测，包括海洋物理学参数、海洋地质学和地球物理学参数、海洋化学参数、海洋生物学参数及海洋工程方面的现场接近观测。