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由于多种海水运动同时存在以及地形的影响,海水层结构非常复杂,解释海水层地震相,分析海水运动过程是地震海洋学研究的新方向.本文提出结合流体动力学数值模拟与反射地震正演分析海水层地震相的方法.首先,对地形和流体建模,得到特定条件下流体运动状态;然后用反射地震正演将模拟获得的海水层温盐剖面转换为反射地震数据;进一步和实际测量得到的地震海洋学剖面进行对比,分析地形、海水运动对海水层地震相的影响.以内孤立波浅化过程为例,通过流体动力学数值模拟,获得其浅化过程中出现的下沉型、分裂、转换型三个阶段的海水层剖面;对温盐剖面进行反射地震正演,分析浅化不同阶段海水层反射几何形态、反射结构等特征.这种新方法有望解释复杂地震海洋学图像,深化海底地形对海水运动影响的认识. 相似文献
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反射地震方法一般用于地下地质结构的探测.本文采用南海东北部的一条地震测线记录,通过对水体反射信号的处理,获取了该测线上海水的声速剖面,并获得了海水水体结构的直观图像.在反射地震剖面上,可以看出南海东北部上层海水结构较为稳定,没有明显的水体侵入痕迹,但中、深层海水中内波较为发育,这与物理海洋学上的研究结果是一致的.本文通过设计合理的数据模型说明了地震海洋学这种方法的可行性,并对地震海洋学的工作方法和方向上提出了一些意见和建议. 相似文献
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地震海洋学是利用反射地震方法探测海水温盐结构的一门新兴交叉学科．其主要优势在于水平方向的分辨率较高,能够弥补传统物理海洋学观测在时空尺度上的缺陷,为研究温盐结构、海洋动力过程提供了一种可视化手段．本文将追溯地震海洋学的发展历程,详细阐述近年在地震剖面和海水温盐结构的关系、内波、地中海涡旋、潜流等海洋学现象研究以及在海水温度结构反演、地震波模拟等定量研究方面的最新进展．最后展望地震海洋学今后的发展,阐述了未来可能取得突破的7个研究领域,如混合,内波的3D波包等． 相似文献
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地震海洋学是通过传统反射地震勘探方法研究物理海洋学的一种新方法.相对于传统的接触式温盐深测量方法,该方法具有较高的横向分辨率和能快速对整个海水剖面成像等优点,是一种非常有前途的新方法.本文将详细阐述反射地震方法在探测海洋锋温盐细结构、刻画水团边界、海洋内波、黑潮等方面的研究进展.目前海水层温度差异主要通过叠加剖面的反射轴振幅计算得到,但是叠加剖面并没有做真振幅处理.为了解决计算过程中的误差,最后提出在地震海洋学仲利用真振幅偏移结果可以使计算更加合理的设想. 相似文献
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通过地震海洋学联合调查航次,获得了同时采集的高分辨率多道地震数据与水文数据（XBT）联合调查数据.通过针对性处理获得了清晰的海洋水体反射地震剖面,捕捉到南海东北部次表层涡旋,证明了该调查方法的有效性.利用背景场约束反演方法得到海水的波阻抗、声速、密度、温度和盐度剖面,揭示了涡旋具有相对低速、高密、低温与高盐特征.处理和反演结果表明,在浅部和部分噪声较强和无约束反演区域,结果误差较大,可靠性较低.调查结果说明,获得较高信噪比的原始高分辨率地震资料采集技术方法、联合约束数据的获取、针对性的特殊处理方法和有效的反演方法是地震海洋学资料有效分析利用的重要保证. 相似文献
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已有的内波研究多来自单点的垂直剖面观测资料,但研究内波水平特征的实测资料却非常缺乏．利用反射地震方法研究海水温盐结构,具有高水平分辨率和短时间内对整个海水垂直剖面进行成像的优势,能够弥补传统物理海洋学观测方法的缺陷,为研究海洋内波提供有前景的新手段．本文通过对南海东北部地震剖面的重新处理、分析,认为地震叠加剖面上同相轴呈现的起伏变化反映了内波的总体形态．计算的水平波数能量密度谱与GM76模型谱基本一致,但在低波数段和高波数段中,两者的振幅及斜率存在着一定差异,经分析认为这种差异主要与内潮波和复杂海底地形的强烈非线性相互作用以及内波破碎等因素有关 相似文献
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海洋反射地震通常用于调查、研究海底地质构造,勘探油气与天然气水合物资源.近期研究表明多道反射地震方法也可以对水柱的热盐细结构成像.中尺度涡与内波是重要的物理海洋现象,但是常规的物理海洋调查是在间隔若干公里的离散测站上进行的,水平分辨率较低,因此对中尺度涡的结构与内波的横向分布了解较差.本文利用在大西洋东部、南海采集的地震数据给出了低频反射地震可以对中尺度涡与内波清晰成像的新的证据.反射地震方法较传统海洋观测手段,具有明显的优势,主要体现在高的水平分辨率和短时间内对整个海水剖面进行成像方面．从地震剖面上,能够清楚地观测到中尺度涡、内波造成的反射特征变化,从而有助于改进对能量在不同尺度的海水运动之间传递过程的认识. 相似文献
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海洋中普遍存在的涡旋对全球海洋热、盐通量有重要贡献.一条于2000年6月在中美洲鹦鹉湾采集的地震剖面L115捕获到了一个海水次表层透镜状反射结构.透镜状反射的宽度约150 km,厚度约500 m,深度从100 m延伸到约600 m,核心深约200 m.结合和地震采集时间近同步的再分析数据中的流速和海水温度数据以及计算的Rossby数和Okubo-Weiss参数,将其解释为气旋涡,且可能是亚中尺度相干涡(SCV).由于地震剖面并未穿过涡旋核心水,涡旋顶底与核心水外层水团的双扩散作用使得剖面上的气旋涡中心表现为上下相邻的强反射双核结构.同航次采集的与L115大致正交的其他几条地震剖面也捕捉到了这个气旋涡.这些剖面整体的反射特征一致性较好,但和L115差异较大,涡旋内部普遍表现为近水平的中等强度反射.涡旋上边界为倾斜的强反射,这是气旋涡的等温线上凸引起的,这里也是亚中尺度锋面的发育区.这些地震剖面的涡旋反射特征的差异表明了该气旋涡空间结构的不对称性和时间演化特征. 相似文献
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海底冷泉活动在全球大陆边缘海域广泛分布.与传统利用高频声学方法探测海底冷泉羽状流不同,本文利用常规多道反射地震(地震海洋学)方法对海底边界附近水体进行成像,结合盆地流体逸散结构特征,圈定活动冷泉流体活动发育位置,分析其地震反射特征和流体活动特征.研究表明,活动冷泉流体渗漏、逸散活动在多道反射地震剖面上一般呈羽状、扫帚状和不规则状几何形态,内部反射杂乱,反射振幅偏弱,但也有振幅增强的情况出现,这可能是由于含有较多泥质和细粒颗粒物悬浮.所造成的.冷泉活动一般与盆地内部泥底辟、流体管道、断层和裂隙、气烟囱、海底麻坑和泥火山等流体逸散结构相关,反映了地层内部流体自深部向浅部运移,在海底渗漏、逸散形成了活动冷泉.但分析结果仍需要进一步实地观测和理论模拟等相关研究确认. 相似文献
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本文基于对南海东北部东沙海域近期采集的多道反射地震资料进行重新处理获得新的地震海洋学数据,分析了该海域内孤立波/内孤立波包、沙丘上方和陡坎附近特殊反射结构特征,从而提供了新的海水层与海底相互作用依据.研究结果表明,除之前已发表文章中地震海洋学资料显示存在的第一模态内孤立波/波包和沙丘上方常见的反射样式-披毛状发射外,地震海洋学资料上还发现了第二模态内孤立波、陡坎上方的上抬型波动反射结构样式.在新的地震海洋学数据中,第一模态内孤立波振幅均小于50 m,宽度上都小于5 km,单个内孤立波的最大振幅约为45 m.内孤立波包的内孤立波振幅都相对较小,均小于40 m,并且与之前不同的是,彼此之间振幅相差不大,没有明显的排列规律.此次地震海洋学数据记录到的第二模态内孤立波,形态较为完整,上层和下层反射的振幅相差不大,在30 m左右;中间层大约在水深130 m位置处,垂向结构的整体大小大于200 m.沙丘上方反射结构普遍存在弱反射层,可能是湍流边界层,并且存在特殊反射样式-披毛状反射.但并不是沙丘上方都存在披毛状反射样式,本文分析它出现在地震海洋学资料上可能是受测线与沙丘走向之间夹角的影响.陡坎区域的水层反射结构则表现为上抬型波动,并常常伴随着同相轴连续性的变化.该波动的大小及反射同相轴的连续性可能取决于陡坎的高度/坡度及水层动力的强度,新数据中出现的一个上抬型波动,高度达20~30 m,它的附近水层还存在一个形态不完整的内孤立波.陡坎附近的水层反射也常常出现弱反射带和小的波动. 相似文献
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利用地震剖面获取海水层温度、盐度、密度等物理参数成为地震海洋学研究的一个重要问题.本文提出了以CTD(Conductivity-Temperature-Depth)温盐深剖面仪观测资料为约束的波阻抗、温-盐结构反演方法.该方法包括两个步骤:首先把少量的CTD作为"约束井"进行地震数据的波阻抗反演;然后利用从CTD资料获得的研究海区的温-盐关系式,结合波阻抗数据反演得到温度和盐度剖面.通过合成数据的试算表明,基于少量的CTD资料控制,利用地震数据可以反演得到高分辨率的二维温度、盐度结构.基于地震数据的温-盐结构反演方法有望弥补传统物理海洋学观测方法的不足,为海洋学研究提供大量的基础数据,有广泛的应用前景. 相似文献
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混合是海洋中普遍存在的一种海水运动形式,对多个海洋学分支的研究具有重要的影响.随着物理海洋学的研究重心从大尺度向中小尺度现象过渡,近年来混合问题的研究重心也逐渐转向了中小尺度现象.内波与中尺度涡都是非常重要的中小尺度物理海洋学现象,对海洋能量在不同尺度中的级联发挥着重要的作用.本文基于地震海洋学研究了海洋混合参数的提取方法,并以南海内波和地中海涡旋为例进行了计算和分析.结果显示,南海内波在200~600m深度范围内所引起的混合可达10-2.79 m2·s-1左右,比大洋的统计结果10-5 m2·s-1高出两个数量级以上.而地中海涡旋所引起的湍流混合率可达10-3.44 m2·s-1左右,与大洋统计结果相比高出1.5个数量级左右,并且地中海涡旋下边界的混合要强于上边界,这一特征与前人的研究一致,另外涡旋上边界之上以及侧边界的外侧也具有非常高的混合率. 相似文献
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利用地震海洋学方法在南海北部陆架和上陆坡区域发现了15个雾状层.这些雾状层的延伸长度从几千米到几十千米,厚度十几米到一百米,其顶界所处水深在135 m至715.5 m范围之间.雾状层在地震海洋学剖面上表现为强反射特征.不同于其他传统声学或光学方法,地震海洋学方法分辨率高,且能在短时间内对整个水体进行成像,可以记录到雾状层的时空变化特征,实现对雾状层的"四维"观测.南海北部上陆坡区域是内孤立波浅化、能量耗散集中的区域,在此过程中内孤立波会导致较大的波致流速,侵蚀海底使得表面沉积物再悬浮,进入水体,形成和维持雾状层的存在. 相似文献
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We investigated the development of a distinct later phase observed at stations near the Japan Trench associated with shallow, outer-rise earthquakes off the coast of Sanriku, northern Japan based on the analysis of three-component broadband seismograms and FDM simulations of seismic wave propagation using a heterogeneous structural model of the Japan Trench subduction zone. Snapshots of seismic wave propagation obtained through these simulations clearly demonstrate the complicated seismic wavefield constructed by a coupling of the ocean acoustic waves and the Rayleigh waves propagating within seawater and below the sea bottom by multiple reflections associated with shallow subduction zone earthquakes. We demonstrated that the conversion to the Rayleigh wave from the coupled ocean acoustic waves and the Rayleigh wave as they propagate upward along the slope of seafloor near the coast is the primary cause of the arrival of the distinct later phase at the station near the coast. Through a sequence of simulations using different structural models of the Japan Trench subduction zone, we determined that the thick layer of seawater along the trench and the suddenly rising sea bottom onshore of the Japanese island are the major causes of the distinct later phase. The results of the present study indicate that for realistic modeling of seismic wave propagation from the subduction zone earthquakes, a high-resolution bathymetry model is very crucial, although most current simulations do not include a water column in their simulation models. 相似文献