海洋如此之大,科學家們是怎樣對它進行調查呢?當然,首先這種海上調查不是盲目、隨意進行的,而是要按照預先設定的海區、項目、目的和調查線路有規則地進行。科學家們首先是在被調查的海區圖上,根據調查的項目內容要求設計出許多網絡,這些網絡就稱為調查斷麵。然後,還要在斷麵上根據觀測準確程度需要布設相應的站點。在海區調查時,調查船隻是沿著斷麵行走的,每到一個站點處船就要停下來,在規定的時間內測量所需數據。那麼,海上的這些斷麵和站點是怎麼來的呢?這些斷麵和站點的設置可是科學家們根據許多資料總結出來的。這些斷麵和站點首先要具有代表性,也就是說,通過測量它們可獲得周圍水域的客觀的水文、氣象、生物、化學等資料,科學家們根據實際情況不斷對斷麵進行調整,一直調整到該斷麵和站點最能反映該海區的實況為止。
海洋調查是研究海洋現狀的最基本的工作。如果沒有這一項工作,人類怎樣才能認識海洋、征服海洋和利用海洋,海洋中的各種奧秘又怎麼能解開呢?海洋調查就是對海洋物理過程、化學過程、生物過程等及海洋諸要素間的相互作用所反映的現象進行測定,並研究其測定方法。海洋調查的主要任務是觀測海洋要素及與之有關的氣象要素,編製觀測報表、整理分析觀測資料,繪製各類海洋要素圖,查清所觀測的海域中各種要素的分布狀況和變化規律,並根據不同需要,為相關的機構或部門提供科學的理論分析和調查結論。
海上調查和岸站觀測不同。岸站觀測需要每天進行,它的資料是一年365天,天天有記錄,而海上調查卻不是這樣。海上調查有其獨特性,因海上調查成本大,危險大,常規海上調查一般選在有代表性的月份,每個季度選一個代表月,每次調查均在該月進行,這樣調查的資料才能做序列分析。我國進行的海上調查一般規定2月、5月、8月、11月為調查代表月。若每年調查兩次,則一般選在2月及8月。我國曾經也進行過每年12次的調查,也就是每月都進行調查。而專業性調查則是選擇特定的海區,在特定的時間內實施調查。
內波聲學觀測是怎麼回事?
內波聲學觀測就是通過使用一種聲學儀器來觀測海水的溫度、密度和流速等物理量在空間的分布和隨時間變化後獲取的實際資料,並能從中分析出海洋內部波動。到20世紀70年代,人們已經發現海水不同水層的溫度和密度本身對高頻聲納信號具有反射作用,即使不存在浮遊生物,也仍可以用聲納觀測出各等溫麵或等密度麵不同時間所在的深度,從中分析出內波運動及細結構狀況。這樣,人們就采用安裝在船上的高頻(例如5千赫~25千赫)聲納,在航行時不斷發射聲信號並接收從不同等溫麵(或等密度麵)處反射回來的信號,再配合其他儀器的少量實地直接觀測資料,就可以分析出沿航線的內波波高、波長等信息了。現在海洋觀測中使用的聲學多普勒流速剖麵儀可以直接測得沿航線淺於350米的上層海洋流速短剖麵數據序列,將它與溫度和密度剖麵資料相結合,為內波研究提供了有效手段。
內波衛星觀測是怎樣的?
實際上,內波衛星觀測是一種用衛星照片分析海水淺躍層處存在的內波狀況的觀測技術。那麼,它是用一種什麼方法測定海水內波的呢?原來,海水中隻要有內波存在就會產生波流,這種波流的正向或反向反映在水麵上就會有輻聚帶和輻散帶。當表麵存在短波長漣漪時,這些漣漪在輻聚帶內波長減小,水麵就顯得較粗糙;而在輻散帶內波長增大,水麵就變得較光滑。光滑的水麵色亮,粗糙表麵色暗。如當海水表麵有油汙或細碎漂浮雜物時,它們會積聚在輻聚帶,使輻聚帶呈暗色,其他區域較光亮,於是海麵上呈現出或明或暗的條紋圖案。內波的這些特點都可以從衛星傳送來的可見光照片和合成孔徑雷達圖像中發現。這種照片就可用來分析淺躍層處的內波了。早期的分析工作僅能大略地給出波動所在位置、波的傳播方向、兩波峰間的水平距離等少量信息。而現在,由於分析測試技術水平的提高,已經可以根據圖形估算出波包的移行速度和波高等項參數了。如果將衛星圖片與其他手段進行的同步調查資料一起作綜合分析,還可以得出更有價值的分析結果。
中國的第一次多學科海洋調查是怎樣的呢?