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西沙海气界面通量观测铁塔建成投入使用

南海所修缮购置专项“海气相互作用观测平台”的重点建设内容——西沙海气界面通量观测铁塔近期建设完工,投入使用。

西沙海气界面通量观测铁塔是西沙站“十二五”规划建设的重要组成部分,通过进一步构建一个比较完整的、多参数、长时间,全方位的综合性海气界面通量观测系统,为国家“973”计划、中科院知识创新项目提供了大量宝贵的第一手观测资料,极大地推动科研项目的实施。不仅为我院引领南海海洋科学基础研究提供坚实的保障,也为进一步深入研究南海开阔海区海气相互作用提供了理想平台,并将为今后南海北部海洋开发与保护提供决策依据。

建设过程中,由于西沙海气界面通量观测铁塔建在岛屿边缘,离岸基远,没有栈桥,同时风急浪高,潮位高,困难重重,南海所领导及仪器中心负责人与海南省三沙市政府、驻岛部队积极沟通,介绍该塔建设的科学意义以及对三沙市本身交通安全及渔业捕捞保障的积极意义,经过三沙市委市政府协调并免费提供淡水用于搅拌砂石,西沙水警区为我们运输混凝土,加快了西沙海气界面通量观测铁塔建设进程,同时还得到了海南省气象局以及西沙气象台的大力支持和帮助,并与海南省气象局就进一步展开通量合作观测及共同维护等签署了合作协议。

                       

                          西沙海气界面通量观测铁塔建成图

                

                         夕阳下西沙海气界面通量观测铁塔仪器安装完成全貌

 

20137月,铁塔梯度及涡相关通量观测系统完成安装调试,投入试运行。梯度通量观测系统包括在5101518设四层梯度Veisalla HMP155A温湿探头(4个)、Met-One 风速风向传感器,采样频率1/秒;10安装两对向上、向下的Kipp&Zonen CMP 22短波辐射传、Kipp&Zonen CGR 4长波辐射传感器,采样频率1/秒。涡相关快反应仪器为20安装Gill In. R3-50三维超声风/温仪及Li-cor7500A红外水汽二氧化碳探测仪,采样频率10/秒。表层水温系统目前包括红外表面温度计(10m高),今后在离铁塔不远处计划安装表层水温计及其他高性能动态水温计。

               短波辐射观测,黑线为理论值(左图),长波辐射观测(右图)

               超声风速仪观测(蓝线)风速(左图)与温度扰动(右)与风杯(红线)观测对比

 

通过这些仪器,利用梯度及涡相关算法,可获得海气界面潜热、感热通量,向上向下长短波辐射以及净辐射等数据。可连续、高频率地取得低层大气风、温、湿的梯度观测资料以及海气界面潜热、感热通量,向上向下长短波辐射以及净辐射等数据。

大量的观测数据将有助于对区域海-气相互作用对热带天气系统以及上层海洋物理过程的研究,以及对与海-气相互作用相关的海气通量过程参数化方案的改进。为阐明南海上层海洋对海气通量的反馈、区域海-气耦合对南海热带天气系统的影响,提出季风驱动下南海海洋环流的预测方法及其对大气环流反馈机制,为提升南海海洋物理环境预测水平和增强我国防洪抗旱和防御海洋气象灾害的能力建设提供科学依据。

 

 

 

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