广东海洋大学-物理海洋学实习

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基于UMU互动平台的大气物理学课堂教学实践

基于UMU互动平台的大气物理学课堂教学实践

大学University 2021年第19期作者简介院李德琳(1990—),女,博士,广东海洋大学海洋与气象学院讲师,研究方向:海气相互作用;陈志强(1987—),男,博士,广东海洋大学海洋与气象学院讲师,研究方向:资料同化与数值模式;张宇(1986—),男,博士,广东海洋大学海洋与气象学院副教授,研究方向:数值天气预报。

基于UMU 互动平台的大气物理学课堂教学实践李德琳,陈志强*,张宇(广东海洋大学海洋与气象学院,广东湛江524088)摘要:在“互联网+”时代,大学生更青睐于灵活便捷的知识获取渠道与分享方式。

因此,以网络平台为载体的混合式教学模式的优势愈发凸显,如何将传统教学与网络教学有效结合成为高校课堂教学实践研究的热点。

本文以作者在2020—2021学年第一学期所承担的大气科学专业的核心必修课程大气物理学为例,介绍了基于UMU 互动学习平台的课堂教学实践过程,展示了混合教学模式的初步成效,旨在为相关专业课程的课堂教学提供参考。

关键词:UMU ;大气物理学;教学互动;教学实践中图分类号:G642文献标识码:A 文章编号:1673-7164(2021)19-0101-04大气物理学是大气科学类专业的传统核心课程,主要内容是借助物理学的基本定律解释大气中发生的各种现象和过程的物理本质,本科阶段的教学内容主要包括:大气热力学、云和降水物理学、大气辐射学、大气光学与大气电学[1-2]。

课程以高等数学、大学物理、大气科学概论、大气探测等课程为基础,是数值天气预报、现代气候学、卫星气象学、应用气象学等大气科学类专业课程的先修课程。

由于大气物理学是一门从物理学的角度深入认识大气现象的学科,教学内容涉及很多抽象与微观的物理概念,理论性较强,如果只采用以教师为主导的传统授课模式,学生通常被动地接受知识,学习的主动性和积极性不高,部分学生对新知识感到难以理解和消化,造成学习效果欠佳,甚至个别学生会失去对该课程的兴趣。

海上实习报告6篇

海上实习报告6篇

海上实习报告6篇海上实习报告篇1实习说明9月23日上午5点30分我们全体同学整装待发,于上午7点左右准时登上去往河北省秦皇岛市的火车。

这是我们期待已久的海上实习,我们每个人都精神饱满地憧憬和期盼着我们的海上实习生活。

这次海上实习的目的是让我们能够近距离的接触大海,通过专业人士的讲解和亲身实践让我们了解和掌握从海洋中获得样品并且分析样品组成的方法和对海洋环境预报和监测的方法和重要性。

实习单位及岗位介绍国家海洋局秦皇岛海洋环境监测中心站坐落于渤海之滨河北省境内素有“夏都”之美誉的秦皇岛,其经历了近四十年的发展,业务体系日臻完善,综合技术实力日益雄厚,已具备了国家海域使用测量乙级资质,建成了国家首批海洋环境监测系统示范站,目前已完成了河北省海洋环境监测总站的筹备工作,已成为集海洋水文、气象、海洋环境监测预报、海洋环境保护、海洋防灾减灾和海洋科研调查、技术服务为一体的海洋公益事业单位。

河北农业大学海洋伟德位于秦皇岛市海港区,南临大海,环境优美,是一所以海洋科学、水产养殖为主,伟德工程、机伟德工程、水环境保护与检测、伟德与商务英语等多学科协调发展的伟德。

实习内容及过程虽然仅仅三天的实习时间,但我们的实习内容还是很充实和完整的。

刚刚到达秦皇岛市内伟德为我们安排的酒店,我们稍作歇息便赶往了国家海洋局秦皇岛海洋环境监测中心站。

在那里我们了解了一些进行海洋天气预报,海风,波浪等的预测和监测及播报仪器设备和方法,我们也参观了对海洋海水组成,生物组成,和海洋污染状况及其防治的一些从未见过的仪器和方法,我们从中知道了国家对海洋监测和分析应用方面的重视和发展状况。

这对国家海洋资源应用和渔人们的出海安全都具有非常重大的意义。

接下来的第二天,我们早早便出发去了位于秦皇岛市海港区的河北农业大学海洋伟德。

在那里我们零距离接触到了大海,那遥不可及的海天相接的弧线,那迎面而来的微凉的海风让我们的心境一下子变得开阔起来。

最后一天我们乘着渔船出海,在那里我们学习到了底栖动物的采集方法。

广东海洋大学本科学生创新实践学分评定标准表

广东海洋大学本科学生创新实践学分评定标准表

广东海洋大学本科学生创新实践学分评定标准表项目考核内容及标准学分备注实践学分社会实践寒暑假进行社会实践,提交社会调查报告(经指导老师评阅认可)0.5/篇社会实践要求学生修满3学分个人被校团委评为社会实践活动积极分子者,集体被校团委评为优秀社会实践队者1个人被团省委评为社会实践活动积极分子者,集体被团省委评为优秀社会实践队者2社团活动校级文化艺术活动表彰(包括:各种知识竞赛、各种征文比赛如:“勤工杯”征文比赛、演讲比赛、讲课比赛、辩论赛、书画比赛等)三等奖0.1二等奖0.2一等奖0.5科技活动(如:电子设计竞赛、大杏仁学生创新大赛、物理实验设计大赛、职业规划大赛、“节能减排”、经院的ERP沙盘竞赛、工业设计大赛、模拟面试、航模、操作技能竞赛等)校级奖三等奖0.1二等奖0.2一等奖0.5省级奖参与奖0.5优秀奖 1三等奖 2二等奖 3一等奖 5国家级奖参与奖 2优秀奖 3三等奖 5二等奖7一等奖10三大杯赛(数学建模、电子设计、挑战杯)校级奖三等奖每人0.1二等奖每人0.2一等奖每人0.5省级奖三等奖每人0.5二等奖每人1一等奖每人2国家级奖三等奖每人2二等奖每人4一等奖每人6创业活动挑战杯创业计划大赛等校级奖三等奖0.1二等奖0.2一等奖0.5创业活动挑战杯创业计划大赛等省级奖优秀奖 1三等奖 2二等奖 3一等奖 5 国家级奖优秀奖 3三等奖 5二等奖7一等奖10学术活动访学国外访学并有报告 1参加学术会议并交流论文地区性学术会议并有论文交流0.2全国性学术会议并有论文交流0.5国际性学术会议并有论文交流 1志愿服务参加各类志愿服务活动,服务时间累计4小时计0.1分,一年累计最高1学分,获校级表彰的个人计0.5分,获省级及以上表彰个人计1学分,该项最高累计2学分;项目考核内容及标准学分备注技能学分技能考核(包括会计从业资格证、人力资源管理、营养师、BEC、证券从业资格证、心里咨询师、教师资格证等;其中普通话证书二乙+0.5分,二甲以上+1分;全国大学英语四级考试425分及以上 1技能学分和科研学分要求学生修满5学分全国大学英语六级考试420分及以上 1.5英语专业学生专四考试通过 1英语专业学生专八考试通过 1.5计算机等级考试获二级证书者 1计算机等级考试获二级以上证书者 1.5全国计算机软件资格、水平考试获程序员证书者 2获思科网络工程师证书者 3获高级程序员证书者 4获系统分析员证书者 6国家职业资格技能考证中级(三级) 1高级(二级) 2国家专业技术水平考试中级 2高级 3汽车驾驶获汽车驾驶证者 2学科竞赛(如全国大学生英语竞赛)校级获三等奖者0.2获二等奖者0.5获一等奖者 1省级获优秀奖者 1获三等奖者 2获二等奖者 3获一等奖者 4国家级获优秀奖者 2获三等奖者 4获二等奖者 5获一等奖者 6文体竞赛体育类:海大杯各类体育赛国家级正式参赛0.5第6名(优秀奖) 1第5名 2第4名(三等奖) 3事;以及国家、省市各类体育赛事;等等文艺类:“十大”歌手、以及各类文艺表演比赛第3名 4第2名(二等奖) 5第1名(一等奖) 6 省级正式参赛0.1第6名(优秀奖)0.2第5名0.5第4名(三等奖) 1第3名 2第2名(二等奖) 3第1名(一等奖) 4 校级第4-6名(三等奖)0.1第3名0.2第2名(二等奖)0.5第1名(一等奖) 1项目考核内容及标准学分备注科研学分发表著作学术著作参编1万字以下0.5技能学分和科研学分要求学生修满5学分参编1万字以上 1参编2万字以上 2参编3万字以上 3独立或主编8发表论文(如:在“海大青年”发表文章学术论文一般公开刊物 1一般核心刊物 3重要核心刊物 5权威核心刊物7其它文章(通讯报道、小说、诗歌等)校级报纸0.5地市级报纸 1省级报纸 2国家级报纸 3 科研项目纵向科研项目根据项目类型不同2-10科研获奖校级奖三等奖0.5二等奖 1一等奖 2省级奖参与奖 1三等奖 3二等奖 5一等奖7国家级奖参与奖 2三等奖 5二等奖7一等奖10 专利申请获国家专利局专利授权外观设计 2实用新型 4说明:1、集体项目计算学分提高到个人项目计算学分的120%。

中国海洋大学物理学专业人才培养方案

中国海洋大学物理学专业人才培养方案

毕业论文
Thesis
Career development education of 大学生职业发展教育 III
二、毕业生能力要求
1. 具备良好的人文情怀、职业素养和正确的价值取向; 2. 具备良好的物理理论基础和知识运用能力,具有利用物理知识解决海洋科学中部分问题的能力; 3. 具备良好物理实验技能和数据处理能力; 4. 具备初步的科学研究能力。
三、支撑学科
本专业依托的一级学科为物理学(0702),光学工程(0803)。
选修
071312201207
071302202201
2.专业知识课程
修课 要求
课程代码
071303101245
071313101247
必修
071313101249
071303201254
071323221213 071302101227 071302101229 084303201263
071303201223
Laser Opto-Electronic Technology
071313211201
光度学与色度学
Luminosity and Chroma
071313211215
光纤通信
Optical Fiber Communication
071313211223
3.工作技能课程
修课 要求
课程代码
008904103998
11.固体物理(48 课时,3 学分)
12. 物理学实验 1(48 课时,1.5 学分)
13. 物理学实验 2(48 课时,1.5 学分) 15. 物理学实验 4(48 课时,1.5 学分)
六、专业特色课程
14. 物理学实验 3(48 课时,1.5 学分)

研究生精品课程“海洋数值模拟”建设与探索

研究生精品课程“海洋数值模拟”建设与探索

研究生精品课程“海洋数值模拟”建设与探索作者:纪棋严刘宇林夏艳蔡丽娜来源:《教育教学论坛》2022年第19期[摘要] 海洋数值模拟是物理海洋学研究的重要手段,在海洋科学的学科发展和国家海洋环境安全保障中起着重要的作用。

以培养具有海洋数值模拟能力、物理海洋学专业海洋动力学方向的研究生为目标,对“海洋数值模拟”课程的教学内容和教学方式进行建设和探索。

课程设计综合考虑了学科方向、培养目标和要求、课程的性质和特点,以及学生不同的专业背景,通过由易到难、由浅入深的方式,将课程内容和上机实践相结合,提升学生的理论水平和实践操作能力,从而提高课程的教学效果。

[关键词] 海洋数值模拟;研究生教育;精品课程建设[基金项目] 2019年度浙江海洋大学研究生教育质量系列工程第一批项目“海洋数值模型”(111010641192);2021年度浙江省第一批省级课程思政教学项目“海洋遥感分组思政课题模式教学研究”(11104080821)[作者简介] 纪棋严(1986—),男,福建三明人,物理海洋学博士,浙江海洋大学海洋科学与技术学院讲師,主要从事海洋数值模拟等教学与研究;刘宇(1981—),男(回族),吉林梅河口人,物理海洋学博士,浙江海洋大学海洋科学与技术学院副教授(通信作者),主要从事海洋数值模拟、海洋要素分析等教学与研究;林夏艳(1987—),女,浙江衢州人,港口海岸及近海工程博士,浙江海洋大学海洋科学与技术学院讲师,主要从事物理海洋学、海洋中尺度涡等教学与研究。

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2022)19-0009-04 [收稿日期] 2021-09-23引言海洋数值模拟不仅是海洋科学,也是物理海洋学研究的重要手段,在国家海洋环境安全保障中起着重要的作用。

随着国家海洋战略利益的拓展,国家对海洋环境安全保障的需求日益凸显[1]。

科技部在“十三五”期间资助了一系列“海洋环境安全保障”重点研发项目,其中一个重要的目标就是提高我国对风暴潮、海浪、赤潮等海洋灾害的预报预警能力。

中国海洋大学物理学实验3 课程大纲(实验课程) - 中国海洋大学信息

中国海洋大学物理学实验3 课程大纲(实验课程) - 中国海洋大学信息

中国海洋大学物理学实验3 课程大纲(实验课程)课程英文名称(Experiment of Physics 3)【开课单位】信息科学与工程学院物理系【课程模块】学科基础【课程编号】084302102215、0713******** 【课程类别】必修【学时数】51 【学分数】 1.5备注:课程模块选择:公共基础、通识教育、学科基础、专业知识、工作技能;课程类别选择:必修、选修。

一、课程描述本实验课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。

1、适用专业:物理学专业、光信息科学与技术专业2、实验的任务、性质与目标(实验要求学生掌握哪些基础理论、实验方法、实验操作技能以及预期的教学目标等。

)本课程以PASCO科学工作室为基础,应用先进的传感器技术采集实验数据,采用“传统实验装置+传感器+接口+计算机”的实验模式,配以专门的数据处理软件,用电脑采集和处理实验数据。

这是信息技术在教学实验领域的重要应用。

这种方式可以有效显示各种物理现象,对学生加深对物理规律的理解有很大的帮助。

本课程要求学生有一定的物理理论基础。

PASCO物理实验让学生从一个全新的角度去认识世界,从而建立清晰的物理图像。

通过对本实验课程的学习,使学生加深对物理规律的理解,主动参与交流、合作、探究等多种学习活动,充分发挥其主动性,在此过程中培养学生的科学实验能力,如自学能力、实践能力、思维判断能力、表达书写能力、简单设计能力、创新能力等,从而提高学生从事科学实验的素质。

3、实验方式与基本要求PASCO物理实验要求学生以小组为单位,围绕若干基础物理实验主题,查阅相关实验资料,在完成基本内容的基础上,可以自行选择实验方案进行研究性的实验,并撰写实验报告或研究论文。

要求学生学会通过传感器采集数据,并利用DataStudio软件对实验数据进行处理。

在此基础上,学生能进一步学习科研思维与方法,培养实践能力及锻炼团队合作精神。

二、实验内容(表格空间根据内容调整)序号实验项目名称内容提要实验要求实验类型实验时数每组人数主要仪器设备1 实验预备知识介绍课程的基本内容、实验安排进度、课程考核办法、实验室安全制度等内容32 电脑控制转动实验研究复摆的振动;研究必做验证性8 2 旋转运动测量系统刚体的转动惯量和转动定理等。

以应用型人才培养为导向 推进校外实践基地群建设

以应用型人才培养为导向 推进校外实践基地群建设
第3 2 卷第 3 期
V0 l _ 3 2 No . 3
Hale Waihona Puke 长 春师 范学 院学 报( 自然科 学版 )
J o u na r l o f C h a n g c h u n N o r m a l U n i v e r s i t y ( N a t u r a l S c i e n c e )
动 ,培养 大学 生 的创 新精神 和实 践能 力 。 2 校 外实 践基地 建设
几年 来 ,海洋 技术 专业 实践 基地 建设 始终 围绕 着学 校特 色人 才培 养模 式 的发展 进 行改 革 ,从 实践 能 力
培养方案的设计到具体实施 ,都本着 “ 产学研合作 、跟踪技术发展”的思路进行探索和实践 ,本着 “国家 层面和地方层面相结合 、理论和实践相结合 、覆盖专业课程设置 、全面发展等原则” ,在海洋技术本科专业 的认识 实 习 、综合 试 验研 究 、课 外科 技活 动 和本科 论 文4 个环 节 形 成 了系 统 的实践 基地 群 。这 些硬 件 条件 好 、资源丰富 、教师队伍过硬的校外实践基地 ,在本科生的实践能力 、 创新能力和创业能力培养 ,特别是 学 生 的潜能 的开 发方 面发 挥 了 巨大 作用 ,为 培养 出真 正适 应海 洋经 济发 展 的复合 型应 用 型人 才提 供 了 良好 的平 台。 2 . 1 认识 实习 实践基地 建设 认识 实 习是学 生对所 学专 业或课 程进行 全 面 了解 ,为后 续相关 课程 学 习奠定基 础 的一 个重要 实践 环节 。 其 不仅 是促 进理 论与 实践 相结 合 的重要 途径 ,也 是提 高学 生综 合素 质 的重要 环节 ,对 学 生今后 能 否更 热 爱 自己所学 专业 有很 大 的影 响 。在 综合 考虑 学 生专 业课 程设 置 的基础 上 ,依 据 专业 课 教 师 的科 研 合作 单 位 , 建 立 了 由国家海 洋局 国家海洋 技 术 中心 、国家海 洋局 国家 海洋 环境 监测 中心 和 国家海 洋 局秦 皇 岛海洋 环 境 监 测 中心 站 3 个单 位 构成 的认 识 实 习基地 群 ,各 实 习基 地 的作 用参 见 表 1 。这 些认 识实 习实 践 基地 的建 设 , 满 足 了海洋 技 术专业 学 生实践 教 学 的需 要 。尤其 是本 专业 能 以我 国海 洋高新 技 术 的主 力军— — 国家海 洋 技 术 中心作为 实 习基 地 ,直接 与 国家先 进 的海洋 技术科 研单 位接 轨 。

中国海洋大学物理学试验4课程大纲试验课程-中国海洋大学信息

中国海洋大学物理学试验4课程大纲试验课程-中国海洋大学信息

中国海洋大学物理学实验4 课程大纲(实验课程)课程英文名称(Physics Experiments)【开课单位】信息学院物理系【课程模块】专业知识【课程编号】【课程类别】必修【学时数】48(绪论 4 实践 44 )【学分数】1.5备注:课程模块选择:公共基础、通识教育、学科基础、专业知识、工作技能;课程类别选择:必修、选修。

一、课程描述本实验课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。

1、适用专业:物理系物理专业和光信息科学与技术专业三年级本科生2、实验的任务、性质与目标实验的任务:(1)了解物理实验在物理学发展史上的作用,学习如何用实验方法研究物理现象与规律。

培养学生在实验过程中发现问题、解决问题的能力。

(2)学习近代物理部分领域中的一些基本实验方法和技术,掌握有关的仪器的性能和使用。

通过实验加深对近代物理的基本现象及其规律的理解。

(3)通过实验着重培养学生阅读参考资料、选择测量方法和仪器、观察现象、独立操作、正确测量、处理实验数据以及分析与总结实验结果等方面的能力。

巩固和加强有关实验数据处理及误差分析方面的训练。

(4)培养实事求是,踏实细致,严肃认真的科学态度和克服困难、坚韧不拔的工作作风以及科学的、良好的实验素质和习惯。

性质与目标:物理学实验4(也称近代物理实验)是一门专业基础实验。

近代物理实验不同于普通物理实验,是一门涉及知识面较广、综合性和技术性较强的实验课,在整个物理专业实验教学中具有承上启下的作用,它从近代物理的主要领域选取一些在物理学发展史中起过重要作用的著名实验以及在实验方法和实验技术上有代表性的实验进行教学。

做好这些实验有助于学生了解如何用实验手段研究物理现象与规律,加深学生对物理概念和理论的理解,并认识物理实验在物理学发展史中的地位和作用。

在教学中要求对学生进行严格的实验素质训练.活跃学生的物理思想,锻炼他们对物理现象的洞察力,正确认识物理概念的产生、形成和发展过程,培养严谨的科学作风和用实验方法研究物理现象与规律的独立工作能力。

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广东海洋大学实习报告书
实习内容:物理海洋实验实习
实习地点:海博楼一楼风浪流水槽实验室
实习时间:2013.12.06~2013.12.20.
班级:
学号:
姓名:
成绩:
一、实习目的
物理海洋实习是物理海洋专业学生的必修课程之一,是对书本的知识内容进行练习和巩固。

本次实习进行的实验是风浪水槽实验,观察模拟在风场作用下波浪受风应力后的运动情况。

二、实习内容
1.描述风浪流水槽的基本特征
风浪水槽的主体是水槽,造风机,造波机。

具体构造如下图所示:
在确保所有零件部分能正常运行的情况下,启动造波机,制造波浪,再打开风机马达,控制不同的风速,进而观测波浪的运动状况。

2.风速在5m/s、10m/s、15m/s情况下水槽内波浪和流的基本分布特征
风速在5m/s时,水槽内水面波浪还能观测到波浪的表面轮廓呈现明显的正弦曲线形状;风速在10m/s时,水面波浪还能呈现正弦曲线形状,但有的地方的形状已经开始变形;风速在15m/s时,水面波浪起伏形状此高彼低,波形不对称现象显著,某些地方有波浪破碎现象。

3.造流机开动后水槽内流速的分布特征
造流机开动后,水槽内水体从左向右流动。

对于水中的自由表面重力波,波
浪的传播速度与水深和波长相关。

本次观察的是浅水波动,几乎没有色散,波浪下
水质点运动轨迹如下图所示。

4. ADV仪器的简要介绍
最初是SonTek公司为美国陆军工程兵团水道实验室设计制造的。

该流速仪运用多普勒原理,采用遥距测量的方式,对距离探头一定距离的采样点进行测量。

如今,ADV已成为水力及海洋实验室的标准流速测量仪器。

广泛应用于研究波浪
轨迹、研究水体运动轨迹、桥桩周围水流扰动的研究、水沙试验测试、室内水力模型实验、野外测量(沼泽地小流速的测量、黄石国家公园热喷泉水的测量、水处理厂沉淀池中的测量)、水产养殖业(水流扰动对渔业的影响)、水处理厂(用ADVOcean 测量水流的流量)、测量沼泽地中的流速、ADV研究海浪、泥沙实验室等。

MicroADV超声测速仪基于多普勒效应(Doppler effect)的理论。

所谓多普勒效应是为纪念奥地利物理学家多普勒而命名的,他于1842年首先提出了这一理论,即:当波源和观察者有相对运动时,观察者接收到的波频已发生改变,声波频率在声源移向观察者时变高,在声源远离观察者时变低.
ADV的测量很重要参数是控制体距离发射探头约为5cm,是一个圆柱体(体积为0.08cm3),由探头发射超声波,遇到控制体后反射,并由接受探头接受反射的信号,因此,MicroADV测量的实际是控制体与发射探头的相对运动速度。

几何形状:
MicroADV主要由三部分组成:量测探头、信号调理、信号处理。

量测探头由三个10MHz的接收探头和一个发射探头组成,三个接收探头分布在发射探头轴线的周围,它们之间的夹角为120°,接收探头与采样体的连线与发射探头轴线之间的夹角为30°,采样体位于探头下方5cm或10cm,这样可以基本上消除探头对流场的干扰。

ADV采样体的尺寸取决于四个因素:发射声束、接收声束、脉冲长度、接受窗(返回信号的时间跨越周期)。

右图表示每一个因素对采样体尺寸的影响。

采样体的水平边界由发射声束和接收声束的相交部分确定,但声束相交部分的范围不易确定,因此把发射声束和接收声束近似假定为圆柱体(对于10MHz ADV,其直径为6mm)。

采样体的垂直边界由接收窗和脉冲长度的卷积确定。

对于10MHz ADV 采样体的总高度为9mm,且采样体的高度可随ADV数据采集软件中的设置改变而变化,最小高度可达1.2mm,但这样设置会影响测量精度。

另外,ADV测速点位置在采样体的垂直中心上。

为保护仪器积测量精度,在一般情况下,用户设定的速度范围应大于试验中出现的与流动方向有关的最大流速。

信号强度是测量接受探头接受超声波信号强度的尺度,在ADV中信号强度是用信号和噪音的比值,即信噪比SNR来衡量的。

信噪比主要可以检验水中是否存在足够的介质,如泥沙、微粒等,来反射声波信号。

如果水中粒子过少,返回的信号就会比周围的噪音还要小,要是没有足够大的信号强度,ADV是不可能进行精确测量的,所得的数据肯定和实际差别很大。

如果SNR降低,表明ADV测量中噪音很大,就会影响测量数据的精确性。

对于瞬时流速测量(以25Hz采样),信噪比一般要求大于15分贝;对于平均流速测量(以0.5Hz采样),ADV可以在信噪比为5分贝时正常工作。

影响ADV 测试精度的主要因素:由ADV测速原理可知,不同的声速会对多普勒频移产生影响。

在水中,声速主要是温度和水的含盐度的函数,它们的变化将引起声速的变化,如改变5℃的温度,声速将改变1%;改变1.2%的含盐度,声速将改变1%;如果ADV使用的声速误差为1%,速度测量结果的误差将会达
2%。

对于由声速变化而引起的速度测量误差可以在后处理中修正。

另外,不同的采样频率和采样体高度对ADV测速也有影响,前者对平均流速的测
量影响较小,而后者的不同所得的结果波动较大,为保证精度,一般ADV采样体
高度采用9mm,采样频率采用25Hz。

ADV操作不当和信噪比太低都会降低ADV测
试精度。

5. 数据的分析
在获得数据中,有18列数据,根据附带的后缀名为“.hdr”格式的文件,第一列是投放的编码,第二列是采样顺序编号,第三列是东西方向的速度U,第四列是南北方向的速度V,第五列是垂向速度W,第十五列表示压强大小(用dbar表示)。

在处理数据是,只提取第三、四和五列的数据,他们代表了不同情况下流速的大小。

在所仅有的数据中,有风速在5米每秒情况下,分别在距离水底15厘米和25厘米的地方流速的时间序列,和风速在10米每秒的情况下,分别距离水底25厘米和50厘米的地方流速的时间大小,以及风速在15米每秒情况下的表层流速的时间序列。

每次投放的时间有所不同,有10秒的,11秒的,12秒的,还有45秒的。

利用软件matlab,进行数据处理。

得到定点流速的时间变化如下图所示:
结果显示,在风速5m/s 的情况下,分别在距离底部15、25厘米的流速的时间序列呈现较为一致的是变化趋势,在距离水底15厘米地方的流速比距离水底25厘米地方的流速要略大。

这是因为虽然在表层受到风应力的作用,但是在不同表层的切应力会有所不同。

最简单的例子——牛顿的粘性流体实验,能清楚地解析这一现象。

在风速10m/s 的情况下,在距离底部25厘米的流速的时间序列表示,流体的东西方向的速度和南北方向的速度有正有负,数据可能有坏值,不能将其考虑。

流速取时间平均后,垂向速度如下表所示:
风速 m/s 表层 15cm 25 cm 50 cm
5 -0.0023 0.0050
10 -5.9091e-04 0.0057 15 -3.8471e-04
由上表可以知道,垂向速度的绝对值从表面到底层是减少的,由于是潜水波动,几乎没有色散,所以垂向速度不显著,从水底逐渐向下,垂向速度很快趋于零,流动只有水平速度。

三、实习总结
通过本次实习,了解了波浪水槽实验的基本原理和理论基础:包括造波方法,波浪理论等。

同时,也了解造波机的基本构成和声学多普勒(ADV)的使用方法。

风是海洋中波浪形成的基本因素,实验中开动风洞风机造风就可以观察到风浪随风速和风吹距的变化情况。

另外,在水槽的尾部有消波板,斜板消波利用波浪的反射原理。

本次实习是物理海洋学专业学生的必修课程,在这次实习中,我获益良多,同时也感谢老师的知道和同学的帮助。

虽然数据的有较大的偏差,但是操作本次仪器的使用是一次不错的经历。

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