删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

基于单波束测深资料的海底冷泉动力学特征反演方法研究

本站小编 Free考研考试/2022-02-12

华志励1,2,3, 刘波1,2,3
1.齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院海洋仪器仪表研究所, 山东 青岛 266100;2.山东省海洋监测仪器装备技术重点实验室, 山东 青岛 266100;3.国家海洋监测设备工程技术研究中心, 山东 青岛 266100

摘要:
为了准确理解冷泉水体中甲烷气体的分布规律,综合运用单波束测深数据和冷泉水体流场数据,建立了冷泉气泡上升、溶解速率的定量反演方法,利用现场海试资料对反演方法进行了验证,并对海试区域的冷泉气体溢出、溶解通量以及冷泉水体的甲烷浓度进行了估算。计算结果表明,考察船航向与冷泉水体流向的差异会对声学探测结果产生影响,当航向与流向的夹角大于±60°时,声学成像中冷泉倾角的误差将超过50%。同时,冷泉气泡上升速率的衰减与溢出口水深显著相关,相关系数可达0.9,并且冷泉上升流对上升速率的提升效果明显。水合物稳定带的分布对冷泉气泡的收缩速率影响显著,稳定带内、外收缩速率的差异可达3~4倍。冷泉气体通量的计算结果表明,调查区域内冷泉的溢出强度整体较大,同时溶解通量与水深之间呈现明显的分段效应。根据冷泉气体溶解通量估算的冷泉水体甲烷浓度与色谱分析结果具有较好的一致性。相关研究有助于实现对冷泉水体中甲烷气体分布的定量评估,为潜在海底冷泉区的圈划和海域天然气水合物的调查提供技术支撑。
关键词:海底冷泉水声学单波束测深冷泉气泡动力学特征
DOI:10.11759/hykx20181224001
分类号:P714+.8
基金项目:国家自然科学基金(51504146);青岛市应用基础研究计划项目(17-1-1-97-jch);国际科技合作项目(2014DFR60490)

Retrieval process of cold seep dynamic parameters based on single-beam echo sounder profiles
HUA Zhi-li1,2,3, LIU Bo1,2,3
1.Institute of Oceanographic Instrumentation, Qilu University of Technology(Shandong Academy of Sciences), Qingdao 266100, China;2.Shandong Provincial Key Laboratory of Marine Monitoring Instrument Equipment Technology, Qingdao 266100, China;3.National Engineering and Technological Research Center of Marine Monitoring Equipment, Qingdao 266100, China
Abstract:
To accurately understand the distribution of methane gas in cold seep water on the basis of the single-beam echo sounder and seep water flow field datasets, a quantitative method for determining the rising and shrinking rates of the cold seep plume bubble is established and verified using trial data. Furthermore, the upward and diffusion fluxes of seepage and the methane concentration are computed. Results show that the difference between heading and flow directions of the cold seep water will affect the acoustic result. When the difference is greater than ±60°, the error of the cold seep inclination will exceed 50%. Meanwhile, the half-way decay rate of the cold seep bubble rising rate is significantly correlated with the water depth, with the correlation coefficient reaching 0.9. Moreover, the effect of bubble-induced upwelling on the rising rate is significant. The distribution of the gas-hydrate stability zone has a significant effect on the shrinking rate of the cold seep bubble, and the difference between internal and external diffusion rates of this zone can reach three to four times. The calculation results of the flux of cold seep gas show that the overflow intensity in the study area is large overall, and there is a significant segmentation effect between diffusion flux and water depth. In addition, based on the diffusion flux obtained, the distribution of methane concentration in the seawater of the trial area is estimated. The comparison of the chromatographic analysis of in situ water samples confirms the validity of the method. Relevant research would help in achieving a quantitative assessment of the distribution of methane gas in cold seep water and provide technical support for the exploration of cold seeps and seabed natural gas hydrates.
Key words:cold seephydroacousticsingle-beam echo sounderplume bubblesdynamics





PDF全文下载地址:

点我下载PDF
相关话题/海洋 山东 计算 技术 声学

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 国外海底犁式开沟机技术进展
    张园1,张树森2,张葆华1,顾安1,王旭阳3,赵敏3,葛彤31.上海振华重工集团股份有限公司,上海200090;2.丽水学院工学院,浙江丽水323000;3.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200240摘要:总结了国外海底犁式开沟机技术进展,海底犁式开沟机可分为“V”型开沟犁和矩形开沟犁两种 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-12
  • 海洋浮游植物metacaspase蛋白酶研究进展
    姚绍嫦,潘东进,高程海广西中医药大学海洋药物研究院,广西南宁530200摘要:Metacasapase蛋白酶在植物生长发育及适应逆境胁迫方面发挥着重要的调控作用。近年来发现,在逆境胁迫诱导海洋浮游植物细胞程序性死亡(PCD)的过程中,metacaspase蛋白酶执行类似于其在高等植物中的功能,但它们 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-12
  • 美国海洋保护区国家管理体系及其对我国的启示
    李静1,2,杨晓飞1,21.国家海洋局海洋溢油鉴别与损害评估技术重点实验室,山东青岛266033;2.国家海洋局北海环境监测中心,山东青岛266033摘要:从美国海洋保护区的立法基础、管理机构和职能分工、纳入国家管理体系的资质要求和流程等方面探析美国海洋保护区的国家管理体系。结合我国海洋保护区管理工 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-12
  • 贻贝附着基海带苗种运输技术探究
    吕继发1,杜欣欣1,曲学伟2,刘升平11.青岛农业大学海洋科学与工程学院,山东青岛266109;2.烟台市牟平区海洋发展和渔业局,山东烟台264199摘要:中介生物辅助大型海藻海底基质附着技术,是采用海面撒播苗种方法,进行大型海藻海底增殖的核心技术。研究发现,该贝、藻复合体苗种的运输比普通水产苗种运 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-12
  • 重金属锌对海洋微藻藻源氨基酸产出的影响
    黄文秋,周玉萍,谭丽菊,王江涛中国海洋大学化学化工学院,山东青岛266100摘要:锌是海洋微藻生长必需的金属元素,低浓度时可促进微藻的生长,而在高浓度时则表现为抑制其生长。受人类活动的影响,海洋中锌有富集增加的趋势,从而会对海洋微藻的生长产生影响。本论文探究了锌离子以及纳米氧化锌对硅藻中肋骨条藻(S ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-12
  • 海洋沉积物中异化铁还原细菌还原重金属Cr(VI)研究
    刘洪艳,王珊天津市海洋资源与化学重点实验室,天津科技大学海洋与环境学院,天津300457摘要:利用异化铁还原细菌处理Cr(VI)是重金属污染修复领域的一个新兴研究方向。本文以海洋沉积物中异化铁还原混合菌群为研究对象,分析铁还原细菌异化铁还原性质对重金属Cr(VI)还原效率的影响。菌群异化铁还原性质的 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-12
  • 基于LZW的海底声学探测数据压缩方法研究
    晋松1,裴彦良2,3,4,阚光明2,3,4,吴爱平1,付青青11.长江大学电工电子国家级实验教学示范中心,湖北荆州434023;2.青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室,山东青岛266061;3.自然资源部第一海洋研究所,山东青岛266061;4.海洋沉积与环境地质自然资源部 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-12
  • 基于能值分析的江苏省绿色海洋经济可持续发展研究
    王炼1,刘佰琼1,徐敏1,顾云娟2,钱林峰21.南京师范大学海洋科学与工程学院,江苏南京210023;2.江苏省海洋经济监测评估中心,江苏南京210003摘要:随着海洋经济的迅速增长,开发利用海洋资源与保护生态环境之间的矛盾日益增强,因此,评估绿色海洋经济可持续发展的态势对促进海洋经济和生态环境的协 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-12
  • 海洋多道地震拖缆数据实时传输系统的设计与实现
    吴爱平1,2,祁红学3,2,熊晓东3,裴彦良4,5,2,阚光明4,5,2,连艳红61.长江大学电子信息学院,湖北荆州434023;2.青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室,山东青岛266061;3.长江大学电子信息学院,湖北荆州434023;4.自然资源部第一海洋研究所,山东 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-12
  • 基于人类命运共同体的我国海洋防灾减灾体系建设
    马英杰,姚嘉瑞中国海洋大学法学院,山东青岛266100摘要:随着全球气候变化加剧,海洋灾害发生的可能性变得越来越大,为了减少海洋灾害造成的损害后果,以及能够在共同面对海洋灾害风险中承担起大国责任,我国需要建立完善的国内海洋防灾救灾体系与灾害防御国际合作机制。通过阐述海洋灾害防御的国际合作模式,分析当 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-12