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海洋 “脈搏” 如何監(jiān)測(cè)?海浪監(jiān)測(cè)方法全解析
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  • 2025-02-13

  在廣袤無垠的海洋世界中,海浪如同跳動(dòng)的脈搏,時(shí)刻展現(xiàn)著海洋的動(dòng)態(tài)變化。海浪監(jiān)測(cè)作為海洋監(jiān)測(cè)的重要組成部分,對(duì)于保障海上活動(dòng)安全、助力海洋科學(xué)研究、維護(hù)海洋生態(tài)穩(wěn)定等方面意義非凡?!逗Q蟊O(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程 第6部分:海洋水文、氣象與海冰》HY/T 147.6 - 2013標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)規(guī)定了多種海浪監(jiān)測(cè)方法,為我們深入了解海洋提供了有力的技術(shù)支撐。




  中科檢測(cè)是第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu),可提供一系列海洋監(jiān)測(cè)及海浪監(jiān)測(cè)服務(wù),并出具權(quán)威報(bào)告。


  海浪監(jiān)測(cè)的必要性


  海浪不僅是海洋表面的一種自然現(xiàn)象,其變化還與諸多方面息息相關(guān)。在海上交通領(lǐng)域,惡劣的海浪條件可能導(dǎo)致船舶顛簸、失控甚至傾覆,威脅船員生命安全和貨物運(yùn)輸安全。


  準(zhǔn)確的海浪監(jiān)測(cè)能夠?yàn)榇昂叫刑峁?shí)時(shí)的海況信息,助力航線規(guī)劃和航速調(diào)整,保障海上運(yùn)輸?shù)捻樌M(jìn)行。在海洋工程建設(shè)方面,海浪的沖擊力對(duì)海上平臺(tái)、港口、堤壩等設(shè)施的穩(wěn)定性和耐久性有著重要影響。


  通過長期的海浪監(jiān)測(cè),能夠獲取海浪的動(dòng)力參數(shù),為海洋工程的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)提供科學(xué)依據(jù),確保工程設(shè)施在復(fù)雜海況下的安全運(yùn)行。此外,海浪還與海洋生態(tài)系統(tǒng)緊密相連,其變化會(huì)影響海洋中物質(zhì)的輸運(yùn)和能量的傳遞,進(jìn)而對(duì)海洋生物的生存和繁衍產(chǎn)生影響。


  海浪監(jiān)測(cè)方法:坐底式聲學(xué)測(cè)波儀法


  坐底式聲學(xué)測(cè)波儀法適用于近岸和近海海域的海浪監(jiān)測(cè)。其監(jiān)測(cè)要素包括波高、波向和周期。在技術(shù)要求方面,波高單位為米,準(zhǔn)確度為±10%;波向單位為度,準(zhǔn)確度為±5°;周期單位為秒,準(zhǔn)確度為±0.5 s。在監(jiān)測(cè)前,需進(jìn)行充分準(zhǔn)備,如查找監(jiān)測(cè)海域的磁偏角、底質(zhì)、水深等資料,運(yùn)行儀器自檢程序,進(jìn)行羅經(jīng)校準(zhǔn),合理設(shè)置采樣參數(shù)等。


  站位布設(shè)需選擇能反映海浪主要特征、避開障礙物、遠(yuǎn)離復(fù)雜水域且底床平坦的位置。儀器投放宜在三級(jí)或以下海況、流速小于50 cm/s的條件下進(jìn)行,投放前要對(duì)預(yù)定站位探測(cè)。回收時(shí)同樣需注意海況條件,并在工作艇配合下進(jìn)行。


  數(shù)據(jù)處理時(shí)要對(duì)原始數(shù)據(jù)備份,判斷儀器移位和傾斜情況,檢查完整性并剔除異常數(shù)據(jù)。


  海浪監(jiān)測(cè)方法:波跡浮標(biāo)法


  波跡浮標(biāo)法同樣適用于近岸和近海海域,且為仲裁方法。監(jiān)測(cè)要素與坐底式聲學(xué)測(cè)波儀法相同。其采樣時(shí)間間隔不大于0.5 s,連續(xù)記錄時(shí)長視海浪平均周期而定,宜為17 - 20 min。


  儀器設(shè)備包括浮標(biāo)體、系留系統(tǒng)、接收機(jī)和計(jì)算機(jī)等,需具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)無線傳輸、GPS定位和移位報(bào)警等功能。監(jiān)測(cè)準(zhǔn)備時(shí)要查看海圖,了解水深和地形特征,正確安裝浮標(biāo)體和接收機(jī)。站位布設(shè)要求與坐底式聲學(xué)測(cè)波儀法類似。


  儀器投放時(shí),監(jiān)測(cè)船到達(dá)預(yù)定站位后測(cè)量水深,檢查儀器通訊狀況,連接浮標(biāo)體和系留系統(tǒng)并依次投放,投放過程中監(jiān)測(cè)船不拋錨,投放結(jié)束后再次檢查通訊狀況。


  海浪監(jiān)測(cè)方法:X波段雷達(dá)法


  X波段雷達(dá)法適用范圍更廣,涵蓋近岸、近海、遠(yuǎn)海和大洋海域。監(jiān)測(cè)要素同樣是波高、波向和周期。波高準(zhǔn)確度為±15%,波向準(zhǔn)確度為±10°,周期準(zhǔn)確度為±0.5 s。


  監(jiān)測(cè)方式包括連續(xù)監(jiān)測(cè)和定時(shí)監(jiān)測(cè),每次監(jiān)測(cè)應(yīng)連續(xù)采集至少5 min的雷達(dá)回波數(shù)據(jù),定時(shí)監(jiān)測(cè)宜在每日的08時(shí)、14時(shí)、20時(shí)進(jìn)行,也可根據(jù)監(jiān)測(cè)任務(wù)要求確定。


  海浪監(jiān)測(cè)的未來展望


  隨著科技的不斷進(jìn)步,海浪監(jiān)測(cè)技術(shù)也在持續(xù)發(fā)展。未來,海浪監(jiān)測(cè)將朝著更加智能化、精細(xì)化和多元化的方向邁進(jìn)。


  一方面,新型傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備將不斷涌現(xiàn),提高監(jiān)測(cè)的精度和可靠性;另一方面,大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的應(yīng)用將能夠?qū)A康暮@吮O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行更深入的分析和挖掘,為海洋科學(xué)研究和海洋管理提供更有價(jià)值的信息。同時(shí),海浪監(jiān)測(cè)也將與其他海洋要素監(jiān)測(cè)相結(jié)合,構(gòu)建更加完善的海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)體系,為人類更好地認(rèn)識(shí)和利用海洋奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。


  海浪監(jiān)測(cè)作為海洋領(lǐng)域的重要工作,憑借多種科學(xué)的監(jiān)測(cè)方法,在保障海上安全、推動(dòng)海洋研究和維護(hù)海洋生態(tài)等方面發(fā)揮著不可替代的作用。隨著技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展,海浪監(jiān)測(cè)將為我們揭開更多海洋的奧秘,助力人類與海洋的和諧共生。


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