部署的海上漂流者用来测量表面电流的本质上是两种类型:浮标和undrogued 1]。表面速度计划(高级副总裁)和沿海海洋动力学实验(代码)流浪者是浮标的例子和undrogued流浪者,分别。高级的地下holey-sock浮标集中在15米名义深度( 2, 3]。下面的代码措施第一计沿海电流的自由表面 4, 5]。

可以推断出流浪汉的位置从Doppler-based Argos跟踪,或从一个卫星GPS系统( 6]。使用陆地蜂窝电话网络的数据传输(沿海操作)或卫星全球电话系统。

前低成本(浮标)漂流物,用GPS连接,但是没有数据传输功能,已被用来测量指地下电流在2.5和8.5之间m×Johnson et al。 7]。仪器外壳已经淹没面积40厘米²48厘米,出现部分²。后来,Kouts et al。 8装备)开发了一种低成本的流浪汉,GPS和GPRS通信,有一个直径0.11米和1米的长度。这些浮标断层GPS定位高达20%的比例在波的存在,在平静的水面或小于10%。第三个低成本流浪汉的淹没深度0.40米;GPS (WAAS纠正)天线出现0.70米;浮标没有数据传输系统( 9]。

由于其尺寸,无法利用上述系统在泻湖水深小于1米。因为它常常需要立即测量水流水面以下,小流浪汉小说原型开发和自身的特性提出了本文。它是适合沿海盆地、湖泊、浅湖,河到达,尤其是接近障碍的主流倾斜是由于下游地区分离的发生。由于自身的惰性,流浪汉不能调整其轨迹的湍流波动表面电流测量的意思是电流在第0.20米以下免费表面。准确的测量水的速度在自由表面附近聚集通过这个仪器,用于检测轨迹追踪运输的自由表面的水平。

原型流浪者troncoconical形状,最大直径0.30米(顶部)和(图0.21米的高度 1(一))。每个流浪汉配备三个塑料翅膀保持在运动轨迹的稳定,避免自己的垂直轴旋转。两个翅膀矩形(0.30×0.12米),他们漂流物的增加部分垂直于电流。这部分的宽度是0.80米,比流浪汉直径的两倍。翅膀的存在使得流浪汉速度非常接近当地的平均流速。第三翼有一个梯形的形状,因为它是。总的来说,系统的深度是0.20米的。浮标不是完全淹没;GPS和GSM通信的目的,浮标的顶部出现在表面,0.010米,0.020米的GPS天线,和连接器RS232 0.015米。暴露在风很小一部分使其效果相比可以忽略不计的意思是当前水下浮筒的一部分行动。 Inside, the drifter is equipped with a GPS satellite system, a GSM modem, a recording memory, and a battery (Figure 1 (b))。轨迹是远程采样每2分钟的GPS系统和传输通过GSM运营商。GPS位置修正的WAAS系统整体误差小于 2 ÷ 3 米。

流浪者用于样品的表面电流的轨迹Muggia湾不同气象条件下。Muggia湾港区内的城市的里雅斯特意大利。湾发展沿着中轴线上约4公里,与墨西哥湾的里雅斯特通过西方节,约3公里宽;由三个防波堤分隔开的,海湾显著影响水循环。深度测量法显示一个浅水盆地,最大深度约20米西部地区靠近防波堤,在东部地区约5 - 10米的深度降低。北部海岸的特点是,从西到东,码头港区的里雅斯特和两个码头属于国际石油终端。

流浪者被释放在码头的距离接近船只停泊在那里,,在水里的时间间隔约15 h。一些流浪者在岸边或降落在浮油壁垒在码头。在这两种情况下,他们恢复的运营商。

流浪者期间推出不同领域活动;在本文中,我们专注于夏末,超过5天(2011年9月进行 10]。

风的速度和方向测量每一秒在气象台,位于28米海拔西部油码头的码头。Muggia湾的特点是一个昼夜(270 - 330°西北)和夜间从东南(90°-150°)微风政权经常打断了凛冽的冷风吹的事件从东北(Bora)(图 2)。只有一个风力测量站在野外活动,因为最大的距离通过浮标从这个站约2.5公里,这是假设风场是研究区空间均匀。油码头的码头是由一个线性钢平台放在一系列钢桩,有小风空间均匀性影响。只有在存在船舶,我们稍后将显示摘要向下侧风的可以被认为是缺席。

在第一次3天,风强度范围 2 ÷ 5 m / s。在过去两天的活动,风吹在第一象限的速度大约10 m / s。

第一个浮标(标记为B6)于9月12日,2011年,在十四37。B6发布船尾附近的一艘油轮停泊在码头,东部西北部风力条件下。释放后,流浪汉最初搬船平行,然后风向(图后跑掉了 3)。首次针对东南,然后向东北最后向西北午夜后降落在岸边。风也绘制在图 3。这是第一个针对东南西北。最大风力强度 W 米 一个 x = 4.64 m / s,而流浪汉的最大速度是多少 V 米 一个 x = 0.29 m / s。浮标到达最远的点的轨迹东部5小时后释放。在那之后,它的速度为3.5小时下降到零。流浪汉又开始移动,它在1.5小时到达岸边。轨迹不过滤的GPS坐标;为WAAS修正位置误差可以忽略不计(图 3)。

与速度场得到的高分辨率数值模拟( 10)清楚地表明,最初的轨迹与当地的循环运动的存在发展下了船。总的来说,图 3表明,在开放区域,自由表面电流几乎与风向一致,流浪汉的轨迹几乎是与风。另一方面,向下的大型结构或近岸地区的表面电流大幅偏离风向,流浪汉本质上是经由表面电流。

几分钟后释放B6,另一个(B12)从一个位置靠近船头相同的油轮。类似于B6,流浪汉第一船平行移动,根据局部电流方向,由小向下旋转,然后把东南(图 4)。最大速度是 V 米 一个 x = 0.19 m / s,典型的海洋洋流 W 米 一个 x = 4.64 m / s。B12摄于17:00而东南亚旅行。

浮标B7和B9推出9月14日,2011年,在11:15,11:30。当时,从西北吹来的风最大风力强度 W 米 一个 x = 4.62 m / s。流浪汉B7首先描述了一个逆时针的漩涡,然后朝着东南( V 米 一个 x = 0.19 米/秒)。终于把它拿出来,在东部的16:05湾(图 5)。后的涡与存在发展的弓一艘油轮停泊在东码头。相反,从其释放B9直接搬到东南,显示该地区缺乏循环运动的船的船尾。两个浮标的行为表明,在西北风条件下,海流是更强烈的中心部分湾(弓区域船舶)由于掩蔽效应由于近海地区的海岸线,B9被释放。

从9月11日到14日风的特点是典型的微风政权(周日从西北和夜间从东部象限)较低的速度。一个风 W 米 一个 x = 13.03 m / s从东是9月15日,2011年。早上浮标B6,释放在东部码头,快速移动( V 米 一个 x = 0.29 m / s)西方的防波堤港(图 6)。3小时的流浪汉走2.5公里,平均速度为0.22米/秒,比前几天的平均值。即使在这种情况下,流浪汉轨迹不完全匹配的风向,确认流浪汉轨迹主要受表面电流的影响。

浮标B3和B9推出了9月15日,2011年,在14:10,当风还是从东方吹来。两个浮标最初搬到西(图 7)。西方吹来的风转身象限在15:00。之后,流浪汉B9,顺时针转到了东北,然后停在人工浮油障碍放置在码头和水下约0.50米。在这种情况下有必要救援流浪汉拦住了人为的障碍。另一方面,随着风把流浪汉B3逆时针转向东南。

风吹从东的强度 W = 8 m / s时,浮标B9和B6是9月16日公布,2011年,在10:10和25。起初,流浪者都指向西南(图 8)。风不再吹从东在11点左右,典型日的微风从西方开始。前一天就可以注意到流浪者一起风,但他们的轨迹风向不匹配,确认流浪汉轨迹主要是依赖于当前方向的风。

流浪汉最大速度值和最大风力强度为每一个流浪汉释放如表所示 1。0.29 m / s的速度值与风的强度记录13米/秒和5 m / s。

最后,一个问题可能是提高了流浪汉在科里奥利力的影响轨迹。我们不能给出一个直接的答案,但我们可以给一些基于量纲分析论证。科里奥利力的影响是众所周知的统治罗斯比数 R o = V / l f ,在那里 V 流浪汉的速度, l 是一个长度的问题,例如,流浪汉的行驶距离,然后呢 f 10的科里奥利参数的顺序吗⁻⁴(年代⁻¹)的纬度Muggia湾。在北半球的科里奥利力已知偏离右边的轨迹。科里奥利力时更积极的速度很小,因此,考虑到最小速度记录下我们的漂流者有一个估计 R o ~ 1 当流浪汉旅行几个( 1 ÷ 2 )公里。在这些情况下,科里奥利力的作用很弱,但仍可检测。

本文提出了一种新的小流浪汉原型,适合浅水条件和表面电流的跟踪轨迹,在第一0.20自由表面以下。流浪汉是用来检测表面电流的轨迹在Muggia湾的工业港口城市的里雅斯特(意大利)。他们发布了不同气象条件下,不同风向和强度在范围广泛的价值。一般的评论,我们可以说,由于流浪汉是略微暴露在风的行动,他们的运动更有可能受大海的表面电流。整体流浪者的轨迹表明,在典型条件下的风从西方吹来的象限,表面电流驱动东,然后由于海岸线的存在。东方风条件下表面电流发展主要从东到西驾驶表面内部的水湾。

最后,维因素表明,科里奥利力可能疲软影响海湾内表面电流的轨迹。