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POLResearch Vessel Centre of OUC


水下滑翔机北大西洋观测


1  项目简介

北大西洋亚极地海区经向翻转流观测计划(Overturning in the Subpolar North Atlantic Program,OSNAP, http://www.o-snap.org/)是由美国牵头,联合英国、德国、加拿大、荷兰、冰岛、中国等国发起的跨越整个北大西洋深层水形成区的国际大型观测计划,旨在对调控全球气候变化的北大西洋经向翻转环流进行长期连续观测。作为OSNAP计划的重要组成部分,中国海洋大学于2014年6月与美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)签署了为期四年的水下滑翔机(glider)观测项目合同,由物理海洋实验室牵头实施。该项目旨在基于glider对OSNAP观测断面东侧断面进行长期连续高分辨率多要素综合观测,为探究该海域经向翻转环流通量及其季节内振荡等变异特征提供宝贵数据资料。

OSNAP计划图

本项目已于2015年6月布放了第一套水下滑翔机(WHOUC1),并于2015年11月顺利回收,成功获取了北大西洋亚极地海区为期5个月的时空高分辨率连续观测资料。目前第二套水下滑翔机(WHOUC2)已于2015年11月在冰岛南部海域顺利布放并于北大西洋亚极地海区开展观测。

2  Glider介绍

本项目共有三套Teledyne Webb Research公司生产的Slocum G2 glider,均配备温盐深、溶解氧、叶绿素、浊度及多光谱传感器,其中一台还配备紫外硝酸盐传感器,另一台配备湍流仪。

其中第一台水下滑翔机观测任务已经结束,第二台还在观测任务中,如下表:

代号 布放时间 布放位置 回收时间 回收位置 最近通讯时间 最近通讯位置 状态
WHOUC12015.06.27 57.96N,27.00W 2015.11.0858.98N,20.85W 已回收
WHOUC2 2015.11.09 63.50N,22.10W 2016.07.16 57.96N,21.22W 已回收
WHOUC3 2016.07.16 59.76N,21.22W 2016.09.09 58.19N,23.19W 观测中

水下滑翔机示意


3  水下滑翔机观测

滑翔机观测轨迹

1号滑翔机观测的海水温度随深度和时间剖面图

4  现场观测照片

现场观测照片

Glider布放前近海试验

Glider布放实验室配平

Glider布放现场

5  初步成果

利用两台glider交替进行观测,实现了对北大西洋亚极地海区自2015年7月以来的连续监测,为探究北大西洋翻转环流季节内振荡及季节振荡提供了宝贵的观测资料。此外,首次基于glider实现了中尺度涡水文特性及生物光学特性的三维观测,极大得加深了对中尺度过程的认知。

左上图: 2002~2014年间北大西洋亚极地海域平均海表面动力高度;
左下图:2015年7月23日~8月2日水下滑翔机运动轨迹;
右上图:水下滑翔机测得的中尺度涡温度、位密及Thorpe密度异常剖面;
右下图:水下滑翔机测得的温度/盐度散点图及溶解氧/盐度散点图。

6  参考文献

Lozier, M. Susan, et al. "Overturning in the Subpolar North Atlantic Program: a new international ocean observing system." Bulletin of the American Meteorological Society 2016 (2016). Conference presentation: WHOI-OUC glider on OSNAP line in the subpolar North Atlantic, 2016 Ocean Science Meeting, New Orleans, 2016.02