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基于新型高频声学多普勒流速剖面仪的河口近底部边界层观测初探
引用本文:兰庭飞,吴昊,唐杰平,李占海,汪亚平.基于新型高频声学多普勒流速剖面仪的河口近底部边界层观测初探[J].海洋通报,2019,38(6):640-649.
作者姓名:兰庭飞  吴昊  唐杰平  李占海  汪亚平
作者单位:南京大学地理与海洋科学学院,江苏南京210023;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200241;南京大学地理与海洋科学学院,江苏南京210023;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200241
基金项目:国家自然科学基金“杰出青年科学基金”项目 (41625021);上海市教育委员会科研创新计划项目 (2019-01-07-00-05-E00027)
摘    要:河口物质输运、能量交换与底边界层内的水动力过程密切相关,底边界层参数(如切应力、拖曳系数)的确定至关重要。挪威Nortek公司生产的新型声学多普勒流速剖面仪AD2CP相比传统ADCP具有高频、低噪的优点,可用于高频(16Hz)流速剖面观测,而被广泛应用于底边界层观测的ADV只能测量单点高频流速。本文采用AD2CP在长江口南槽最大浑浊带区域进行座底式观测,并与同步近底部三脚架上ADV的观测结果进行对比。结果表明,使用AD2CP测得的近底部平均流速与ADV的测量结果吻合良好;使用惯性耗散法计算了底切应力,基于ADV的单点高频流速数据计算结果为2.16×10~(-2)~5.69×10~(-1)N/m~2,基于AD2CP的结果为2.09×10~(-2)~4.26×10~(-1)N/m~2,二者范围大致相当。在此基础上,基于AD2CP数据计算出摩阻流速为4.55×10~(-3)~2.06×10~(-2)m/s、底拖曳系数范围为1.84×10~(-4)~2.49×10~(-3),与ADV的计算结果基本一致。此外,由于AD2CP可以获得高频的流速剖面数据,优于单点ADV,具备观测近底部边界层参数和边界层内湍流剖面的潜力。

关 键 词:底边界层  AD2CP  ADV  切应力  长江口
收稿时间:2019/7/13 0:00:00
修稿时间:2019/9/23 0:00:00

A preliminary study on in situ bottom boundary layer measurement near the seabed of estuaries by using a novel high-frequency Acoustic Doppler Current Profiler
LAN Ting-fei,WU Hao,TANG Jie-ping,LI Zhan-hai and WANG Ya-ping.A preliminary study on in situ bottom boundary layer measurement near the seabed of estuaries by using a novel high-frequency Acoustic Doppler Current Profiler[J].Marine Science Bulletin,2019,38(6):640-649.
Authors:LAN Ting-fei  WU Hao  TANG Jie-ping  LI Zhan-hai and WANG Ya-ping
Institution:School of Geography and Ocean Science, Nanjing University, Nanjing 210023, China,School of Geography and Ocean Science, Nanjing University, Nanjing 210023, China,Center for Studies of Marine Economy and Sustainable Development, Liaoning Normal University, Dalian 116029, China,State Key Laboratory of Estuarine and Coastal Research, East China Normal University, Shanghai 200241, China and School of Geography and Ocean Science, Nanjing University, Nanjing 210023, China; State Key Laboratory of Estuarine and Coastal Research, East China Normal University, Shanghai 200241, China
Abstract:
Keywords:bottom boundary layer  AD2CP  ADV  shear stress  Yangtze River estuary
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