[发明专利]一种船载走航式海气通量观测系统

说明书

本发明属于海洋装备技术领域，涉及一种船载走航式海气通量观测系统，该系统由大气探测子系统、水下测量子系统、多传感器数据集成系统、气体管路以及数据传输缆组成；大气探测子系统，位于船首的支架平台上，用于大气多要素介质及数据采集，并通过气体管路及数据传输缆与多传感器数据集成系统相连；水下测量子系统，位于船舱内，用于水下多要素介质及数据采集、处理、存储及显示；多传感器数据集成系统，位于甲板上，用于数据的接收、处理、存储及输出。本发明是集大气多要素观测系统和水下多要素观测系统以及数据实时显示和在线数据处理等功能的海洋调查测量技术设备，能同步、稳定的对海洋环境中影响海气相互作用的多要素进行同步立体综合观测。

技术领域

本发明属于海洋装备技术领域，更具体地说，涉及一种船载走航式海气通量观测系统。

背景技术

21世纪是海洋的世纪，要认识海洋、开发和利用海洋就要进行海洋调查。高新技术的海洋装备是海洋调查的重要保障。为发现海洋新现象、验证海洋新理论和满足海洋科学发展需求，在研究海域获取稳定、可靠的多要素海洋科学数据至关重要。海气通量观测系统是海洋调查通用设备，是海洋科考能力建设的重要组成部分，也是物理海洋学家进行海洋调查和研究海洋现象所必备的设备。海气通量观测系统可获取海面和大气热通量、动量通量的详细数据资料，可改善数值模式边界层参数化方案，提高海洋大气耦合数值模式预报能力，为科学研究的战略发展提供有力保障。

现有技术在海气通量观测时，存在集成度低、兼容性差、抗扰动性弱，不耐腐蚀等诸多关键问题，对观测结果产生较大影响；因此，因此构建一套稳定、可靠的船载走航式海气通量观测系统至关重要。建立该系统可以解决现有海气通量观测系统的稳定性差、数据质量差、难以数据在线处理等诸多影响海气相互观测的技术问题。有助于掌握调查海区的海洋与大气相关参数的时空分布特征及演变规律，促进全球海洋与大气相互作用机制的研究，加强海洋对全球气候变化影响和响应机制的理解。

发明内容

针对已有技术不足，本发明提出一种船载走航式海气通量观测系统，解决现有海气通量观测系统的稳定性差、数据质量差、难以数据在线处理等诸多影响海气相互作用观测的技术问题。本发明是集大气多要素观测系统和水下多要素观测系统以及数据实时显示和在线数据处理等功能的海洋调查测量技术设备，能同步、稳定的对海洋环境中影响海气相互作用的多要素进行同步立体综合观测。该系统的设计，实现了大气的压力、温度、湿度、风速、风向、太阳长波辐射、短波辐射、大气CO₂、水汽含量以及海水表层的CO₂含量、温度、盐度、叶绿素、溶解氧、溶解有机物、浊度等物理环境要素的全方位、立体、同步观测的需求，为后期研究海洋与大气多参数相互作用机制提供技术装备保障。同时，该系统的结构设计，充分考虑了稳定性、恶劣海况的适应性、安装及维护的便捷性，为科学研究走向深海大洋观测提供必要的技术装备。。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：一种船载走航式海气通量观测系统，包括：水下测量子系统、大气探测子系统、以及与大气探测子系统连接的多传感器数据集成系统；

所述大气探测子系统，设于船首的支架平台上，用于大气多要素介质及数据采集，并与多传感器数据集成系统相连；

所述多传感器数据集成系统，设于甲板上，用于位于水上的传感器数据的接收和存储，并输出至外置数据接收设备；

所述水下测量子系统，设于船舱内，用于水下多要素介质及数据采集、存储及显示。

所述大气探测子系统包括：水气测量仪进气端、三维超声风速风向仪、长波辐射计、短波辐射计、温湿度-大气压力传感器、海表面红外温度测量仪。

所述水下测量子系统包括依次设于海水进水管路上的控制阀、过滤器、泵、去气泡装置、流量计、CO2分析仪，以及与流量计、CO2分析仪连接的数据采集存储显示单元；所述CO2分析仪与海水出水管路连接。

所述控制阀为手动控制阀。