刘旭东， 林 巨， 王 欢， 朱小华（. 中国海洋大学 信息科学与工程学院， 山东 青岛6600； . 国家海洋局第二海洋研究所， 淅江 杭州300）



胶州湾流速场的声层析反演研究

刘旭东1， 林 巨1， 王 欢1， 朱小华2
（1. 中国海洋大学 信息科学与工程学院， 山东 青岛266100； 2. 国家海洋局第二海洋研究所， 淅江 杭州310012）

采用结合匹配法和经验正交函数法的射线声层析反演方法， 针对流场水平分布不均匀特点， 使用距离等效分段方法对反演算法进行改进， 利用三个断面声层析数据， 对胶州湾口潮流场的垂直和水平分布进行反演。与传统方法比较， 大大降低与实测流速垂直分布间的偏差， 平均偏差小于0.02 m/s，流场垂直分布间的相关系数提高到0.85以上。分析了声传播断面上不同的流场结构， 以及涨潮期间在胶州湾团岛附近出现的涡流现象， 并计算得到湾口海水流量变化。结果表明， 改进的射线声层析反演方法可有效地用于水平分布不均匀流场监测， 仅采用少量声学观测站位， 即可获得大范围的复杂流场三维信息， 有利于近海海洋资源开发、海洋环境保护和船舶航行安全。

射线走时声层析； 经验正交函数； 匹配方法； 距离等效分段； 胶州湾

［Foundation： Open Project of State Key Laboratory of Satellite Ocean Environment Dynamics （Second Institute of Oceanography， State Oceanic Administration）， No.SOED1001； National Natural Science Foundation of China， No. 41176033； National Program on Key Basic Research Project of China， No. 2007CB411803； The National High Technology Research and Development Program of China， No. 2006AA09Z114］

胶州湾位于山东半岛南部， 黄海西部， 是一个总面积约380 km2、平均水深7 m的半封闭海湾， 拥有内外两个湾口， 内湾口位于黄岛至团岛一线， 宽约4 km， 最大水深达60 m， 外湾口位于薛家岛至团岛一线， 宽约3 km， 胶州湾通过此湾口与黄海相连。胶州湾地理位置复杂， 涨潮时海水通过内外湾口的狭长水道涌入胶州湾， 落潮时又涌出至黄海， 因湾口附近海岸线和海底地形复杂， 形成以潮流为主的复杂的多涡流场结构［1］。……