海洋水文气象调查与观测实习

海洋水文气象调查与观测实习一、实习时间和具体安排2015年7月6号：召开实习动员大会2015年7月9号：校内实验2015年7月10：号芦潮港海洋监测站观测实习2015年7月14号：海上实习二、实习目的理论和实践相结合，掌握各海洋要素观测前的准备、观测操作以及样品（数据）处理等阶段的具体要求和注意事项；培养吃苦耐劳的精神，增强动手能力和知识运用能力；培养海上安全意识；认识海洋调查与观测的重要意义。海洋调查与观测实习有助于培养自我分析、概括、欣赏的能力；培养语言表达能力及公众场合发言的能力；培养同学之间相互沟通相互交流，团结合作的能力；培养学生具有扎实的对试验资料进行统计分析处理的能力和初步的生物学试验设计的能力。三、实习项目：2.1、芦潮港海洋检测站观测实习1、观测内容在专业人员的带领和讲解下，参观了用于监测海洋水文气象要素的仪器（浮标、CTD、ADCP、潮位仪等）和监测自动化系统（海洋水文气象自动监测系统、卫星接收系统等），了解监测站的工作内容，并去码头参观，实地参观码头上设置观测取样点（验潮井、温盐井、水尺）。了解和学习监测站的基本监测要素所用的仪器、设备。2、观测仪器简介浮标：海洋浮标是一种投放在海洋中的现代化的海洋观测设施。有锚定类型浮标和漂流类型浮标。它具有全天候、全天时稳定可靠地收集海洋环境资料的能力，并能实现数据的自动采集、自动标示和自动发送。海洋浮标与卫星、飞机、调查船、潜水器及声波探测设备一起，组成了现代海洋环境立体监测系统。海洋浮标，一般分为水上和水下两部分，水上部分装有多种气象要素传感器，分别测量风速、风向、气温、气压和温度等气象要素；水下部分有多种水文要素传感器，分别测量波浪、海流、潮位、海温和盐度等海洋水文要素。CTD：它是特指一种用于探测海水温度，盐度，深度等信息的探测仪器，名为：温盐深仪ADCP：超声多普勒流速仪是应用声学多普勒效应原理制成的测流仪，采用超声换能器，用超声波探测流速。测量点在探头的前方，不破坏流场，具有测量精度高，量程宽；可测弱流也可测强流；分辨率高，响应速度快；可测瞬时流速也可测平均流速；测量线性，流速检定曲线不易变化；无机械转动部件，不存在泥沙堵塞和水草缠绕问题；探头坚固耐用，不易损坏，操作简便等优点。潮位仪：潮位仪（验潮仪,水位计,波潮仪）可测潮位、水位、波浪环境要素加拿大RBR公司的有4款小巧的潮位仪：1，TGR-2050自记式潮位仪，适合近岸海洋工程勘察，深度精度精度0.05%。2，TGR-1050HT实时遥报潮位仪，自动去除大气压影响，适合港口实时潮位监测，深度精度0.1%。3，XR-420SBR深海水位计，适合深海水位测量，深度精度0.01%。4,TWR-2050波潮仪，即可测潮位，又可测波浪，深度精度精度0.05%。验潮井：验潮井是为安装验潮仪而专设的建筑物。验潮井按其建筑结构形式可分为岛式和岸式两种。温盐井：为获取温、盐实时连续数据而建立的观测设施，并安装温、盐自动监测设备。3、相关温盐潮汐数据分析2.2、悬浮物测定和温盐度测定实习实验一、悬浮物侧定1、实验步骤操作（1）将中速定量滤纸烘至恒重。（2）剧烈振荡水样，迅速用量筒取100mL水样，并使之全部通过滤纸，如悬浮物质太少，可增加取样体积。（3）将滤纸及悬浮物烘干，放人干燥器内冷却30min，称量，并重复烘干，冷却，称量，直至恒重(两次称量之差小于0.4mg)（4）做一个空白对照，用蒸馏水，步骤同上。2、计算与数据（1）计算悬浮物浓度（mg/L）=（A-B-D）*1000*1000/V式中A——滤纸加残渣质量，g；B——滤纸质量，g；V——过滤水样的体积，mLD-----空白滤膜校正值（2）数据3、注意事项（1）滤膜准备：由于滤膜在烘干，过滤过程中滤膜本身会有损失，再加上我们所测的悬浮物的量本来就小所以滤膜的损失是不可忽略的。所以要测定滤膜损失值。如实验中空白对照组。（2）称重：悬浮物的测定实验会有两次称量，在这两次称量中我们需要保持几个一致，首先是每个样品的冷却时间要一致即是样品的称量顺序要一致，其次是样品两次冷却的外界条件要一致比如说是室温风速这个我们可以把称量固定在一个地方（注意室内是否开空调），除此之外。在称量的时候一定要保证桌面平稳，周围没有噪音，窗户是关闭的。尽可能的减少称量的时间（3）过滤：A、记得把开关打开否则过滤会很慢的B、应使用适合的真空泵来搭配真空过滤瓶，如果压力太大的真空泵可能在抽滤过程中会损坏过滤膜或过滤瓶，如果压力太小则无法达到抽滤效果。C、每次过滤样品时，应当注意观察集液瓶中的液位状况，待集液瓶满之前及时倒出里面所剩的液体。一旦集液瓶满后仍继续工作会导致液体被吸入真空泵内，极容易造成真空泵的损坏D、每次抽滤完之后需要关闭开关，避免在换滤膜的时候真空把过滤好的滤膜吸住。E、抽滤瓶每次使用完后，应及时注意清洗。（4）烘干：烘干的时候为了节约时间不要关闭烘箱的开关，要不然在下次使用的时候需要重新升温。每次使用完烘箱后应该关闭烘箱门。（5）其他：1)干燥器内的硅胶必须充分有效。2)称量瓶最好闭盖在干燥器内冷却,并尽量保持每个样品平放，如果可以两次干燥的位置每个样品所放的位置是一样的，这样可以减少误差。3)从干燥器中取出称量瓶要立即称重,并尽快盖好干燥器盖。4)最好将装有滤纸的称量瓶先粗称。5)悬浮物量在2.5~50.0mg之间(对于地表水和粘度较低的废水)或者在2.5~20.0mg之间(对于对粘度较高的废水）在过滤后就只需烘干1h而不必烘干2h。6)本次实验能减少误差的措施有：增加水样的水量，使得测得的悬浮物重量尽量在5mg以上（不加上滤膜的损失）。烘干时间不宜过长，倘若水分过多可以经过反复的烘干，干燥实验二、水样温盐度的测定1、实验操作步骤（1）准备：将被测海水放置至与标准海水温差在±2℃内，以备测量。（2）测温测盐检查1）将温盐转换开关转到测温档，将读数的温度与室温比较，其偏差在1℃范围内，则测温桥路正常。注：加热器一般在仪器调节温度补偿时使用，测量时不用。电导池无水时，严禁开加热器，以免烧坏加热器和探头。2）将储水杯下面的放水钮拧紧，将盐度已知的海水置于电导池下面的进水管处，电导池旋塞置进水位置，打开气泵开关，用左手中指按紧储水杯上面的气孔，此时海水将缓缓注入电导池。当电导池出水口有少许海水溢入储水杯时，即将电导池进水旋塞置关闭位置，放开手指，关闭气泵，此时电导池内充满海水。根据实测水温，从仪器面板温度换算表上查出对应的R2值。将R2置于相应的位置。将温盐转换开关转到测盐档。Ro旋钮置于已知海水电导率比的位置，调节R1旋钮，指零表头指零，则测盐系统正常。（3）定标1）将标准海水缓缓充入电导池内，清洗1～2次后，测量标准海水的温度，记入记录表内。2)从仪器面板温度换算表上查出对应的R2值，并将R2旋钮旋至此值。3）按标准海水盐度值查国际海洋学常用表Ia给出电导率比R15，根据所测量温度t和电导率比R15查海洋学常用表Ⅱa，给出盐度修正量△S，按公式S=S未修正+△S，求得S未修正，再从表Ia查出对应的电导比Rt。此值即为所测温度t(℃)下，标准海水电导率比的定标值。4）将温盐转换开关转到测盐档，调节R1旋钮，使指零表头指零，关闭搅拌，将水放掉。如此重复充灌调节，直到出现重复读数为止，即完成仪器定标。将R1值记入记录表内。注∶连续测量时，应用标准海水或工作副标准海水定时检验仪器，并将检测的数值填入记录表内.间断测量时，按需要随时检验标准仪器，确保测量数据的准确可靠，并将标准的情况，记入记录表内，以备分析参考。（4）水样测量启动气泵，将水样缓缓吸入电导池内，清洗1～2次。当水样从电导池溢水口溢出时，立即关闭电导池进水旋塞，断开气泵电源，启动搅拌.温盐转换开关转到测量档，测量并记录海水样品的温度。将温盐转换开关转到测盐档，记录盐度值，调节Rt旋钮，使指零表头指零，关闭搅拌，放掉电导池的水样。2、数据T：28.0967S：26.16793、注意事项（1）向电导池内充灌海水样品时，要注意避免电导池内有气泡产生。若有气泡，测量读数一般会偏小，此时应重新充灌测量。产生气泡的原因较多，主要有以下几种：1）、充灌速度太快，气泡来不及逸出而附着在电导池壁上。消除方法：调节储水杯上面的调速小螺丝，使充灌时间大于10S。2）、电导池被脏物或油垢污染，容易附着气泡，可用30%洗洁净溶液充灌清洗，再用纯水清洗。特别情况下，需拆下电导池壳清除油污或脏物时，应特别小心，不要损坏电导池内的热敏电阻加热器。3）、热敏电阻的密封环节有漏气处，容易引进气泡。可适当拧紧螺丝，但不宜过紧，以免损坏热敏电阻。4)、进水旋塞磨损，气泡和水会同时进入电导池。可将旋塞左边有机玻璃螺母拧紧。若还不行，可取出旋塞，将孔清洗干净，薄薄地涂上一层真空脂，装上旋塞。（2）向电导池充灌水样时，要先把进水管内的残留水样放掉，擦干进水管，再按分析步骤中所述程序进行。否则残留水会污染水样。（3）经常注意泄放储水杯内的残水，切不可使存水接近气孔。否则，开气泵时会把水吸入气泵，损坏气泵2.3、出海实习1、观测要素水文要素有海发光、水温、盐度、透明度、水色、海流、海浪和潮位等。海洋气象涉及能见度、云、天气现象、风、气压、温湿度等要素观测。2、实习内容乘船到4个预定点，测四组数据，记录测量实际点的经纬度、时间、各水文气象要素。把各观测要素数据记录在相应表格中。如：海面气象观测表、目测海浪记录表、水透明度、水色和海发光观测记录表、站位登记表、海洋调查与观测记录表（断面观测）.3、实验步骤与注意事项（1）气压气温1）使用时请将空盒气压表水平放置。读数前用手指轻轻扣敲仪器外壳或表面玻璃，以消除传动机构中的摩擦。观察时指针与镜面指针相重叠，此时指针所指数值即为气压表示值，读数准确到小数一位。读取气压表上温度表示值，精确到小数一位。气压值的求算:仪器上读取的气压表示值只有经过下列订正后方能使用。温度订正:由于环境温度的变化，将会对仪器金属的弹性产生影响，因此必须进行温度订正。2）注意事项仪器工作时必须水平放置、以防止倾斜造成的读数误差。使用者切勿将塑料外壳内仪器取出，以免造成不必要的损坏。有故障时请交气象计量机构或工作原理。由于仪器的补充订正值随时间而改变，因此补充订正值不得超过六个月使用期限，超过时须重新进行检定。使用者不得擅自调动调节螺钉，以免增加仪器的误差。保管、运输和包装仪器应存放在干燥、空气流通、无腐蚀气体和剧烈震动的地方。仪器可采用除空运外的其它任何运输方法。仪器包装箱内必须填以减震物，箱外应标注小心轻放精密仪器不可倒置等字样（2）风速风向1）手持风速风向仪，高过头顶，保持通风，避免障碍物挡风。打开电源，屏幕显示瞬时风速，按下平均风速，保持一段时知道显示平均风速，并记录数据。观察箭头所指方向，等稳定一定范围，指针方向对应下方表盘方位，将其转化为度数，记录风向。（3）干湿球温度悬挂干湿球温度计于阴凉处，注意不让太阳直晒，湿球注入水，大约5分钟读数并记录数据。注意须注意保持干湿球温度表的正常状态。如发现温度表内刻度磁板破损,毛细管内有水银滴、黑色沉淀的氧化物或水根柱中断等情况，应同时更换、报废。读数视线要保持水平，手不能触摸管壁，避免影响读数。（4）水色透明度、水色1）透明度：用直径为30cm的白色圆板（透明度板），在船上背阳一侧，垂直放入水中，直到刚刚看不见为止。透明度板“消失”的深度叫透明度。并记录深度。这一深度，是白色透明度板的反射、散射和透明度板以上水柱及周围海水的散射光相平衡时的结果。所以，用透明度板观测而得到的透明度是相对透明度。2）色度：观测透明度后，将透明度板提到透明度值一半的位置，根据透明度盘上所呈现的海水颜色，在水色计中找出与之最相似的色级号码，并计入水色观测记录表中。水色的观测只在白天进行，观测地点应选在背阳光的地方，观测时必须避免船上排出的污水影响。（6）表层水温用表层水温表测量时应先将金属管上端的提环用绳子栓住，在离监测船舷0.5m以外的地方放入0～1m水层中，待与外部的水温达到热平衡之后，即感温3min左右，迅速提出水面