近年来涡动相关理论得到了广泛的应用，涡动系统作为一种有效的测定在水生凯发手机官网和上层之间的通量氧(O2)溶解度的技术，O2涡流通量的协方差计算是O2和垂直的高分辨率波动之间在凯发手机官网表面以上测量(通常在高度在10到20厘米之间)完成获得的。近年来，EC（涡动系统）在水产方面的应用越来越多，涡动系统的具有在自然光和水动力条件下实现相关数据测量，凯发手机官网不封闭或不受干扰，来源于凯发手机官网通量可以反映底栖生物O2交换过程的发生等优点，现在已经有很多报道是基于涡动系统对包括浅河床中、湖泊、各种近岸海洋环境以及很深的海岸湾区域的氧气动力学的相关研究。


本论文的研究人员采用涡动系统对位于俄勒冈州44.7°N和43.9°N之间的80米水深大陆架的区域的三个区域位置的底栖生物氧通量进行了研究，用于确定海洋底栖的生物耗氧量。采用分离涡流分量和旋转坐标的方法研究其对涡动相关（ET）通量的影响。


Unisense水底涡动微电极研究系统的应用


应用unisense的水底涡动微电极研究系统结合（BOXER）着陆器对俄亥冈州海洋大陆架海洋底栖区域的生物耗氧量进行了相关研究，其中的氧通量数据来源于带有一个自动着陆器的设备的涡动系统(EC)，这套设备带有涡轮转动系统（unisense），可用于测量测量水土界面氧气交换通量、用于连续监测凯发手机官网水动力边界层、海草床、泥沙河床等地点的垂直氧气通量的变化情况，进行连续跟踪测试时，所使用的氧气微电极的响应时间为都小于等于0.4s，该微电极响应时间较快。


实验结果


本研究提供关于凯发手机官网耗氧速率，使用了涡动（unisense涡动系统）设备和一个新的着陆器设备的(BOXER)结合，通过船将设备部署船用于海洋大陆架，用于海洋大陆架底部环境调查。2009年6月，当着陆器设备从俄勒冈州中部区域进入到水底80米深度处，表面波(峰值期为TP16秒)对垂直速度和氧气变化的影响非常明显，然而在2009年8月，表面波值要短得多，因此测量到的变化主要是涡流造成的。采用三种消除趋势方法(线性、居中移动平均数、低通频率滤波器)进行比较，当数据突发持续时间类似于重要的非湍流运动例如内部波，得出采用线性去趋势方法是有效率的。但是如果今后的研究中收集的是较长的数据突发或连续记录时，低频滤波器设置为消除长期波动将具有在更精确地定义包含在EC（涡动）系统中的动态过程中的频率方面的优势。此外，压力变化记录结果有利于确定坐标旋转角度，尽量减少垂直速度分量与波的水平分量的污染。测定的涡动（EC）O2通量范围在3~10 mmol m-2 d-1，底栖室的O2通量的测量一式两份，分布在两个区域之间，测试的通量值为4~8 m-2 d-1。所有的氧通量值都太低，这意味着在过去十年中，俄勒冈大陆架底栖边界层的低氧情况较为普遍，这也是由于局部成岩作用的加强导致的。然而局部损耗率可能对一系列的局部变量很敏感，例如水的深度、内部混合动力学，底部水域的O2，泥沙渗透率，波纹系数、凯发手机官网的有机质含量。

图1、BOXER着陆器及涡动系统在部署海洋底部测试期间的照片和(b)用O2微电极和放大器定位的测试探头的放大图。

图2、使用涡动系统测试的俄亥俄冈大陆桥区域不同区域位置的剖面浓度分布情况。图(a)表示的是其温度剖面分布图；图(b)表示的是溶解O2剖面分布图；图(c)表示的是从三个研究地点百分比传输对比情况。

图3、典型的高频率（16HZ）的涡度数据图其中图1、2、3分别表示的是NH站、SH站、HH站区域的EC相关数据其中图:(a,b)表示的是三维水速的速度，(c)温度和压力，(d)氧微电极测试的氧通量数据。

图4、测试的俄勒冈州大陆架的NH和SH区域的底栖生物舱内溶解氧浓度随时间的变化情况。C1：舱室1;C2,舱室2。氧气测试设备通过安装在舱盖上。这些记录开始于舱室关闭时，即部署设备后的3-5小时。舱室室通量是由线性拟合的氧气消耗获得的。（180分钟后氧气消耗的数据）

图5、(a)6月份在NH区域位置的凯发手机官网的原位测试的O2浓度剖面；(b)8月NH区域位置的凯发手机官网的原位测试的O2浓度剖面。(c)8月份的SH区域位置的凯发手机官网的原位测试SH区域O2浓度剖面图。


结论与展望


本论文主要就对位于美国俄勒冈州44.7°N和43.9°N之间的80米水深大陆架下三个区域位置的底栖边界层的氧通量进行了研究，主要对海洋底栖的生物耗氧量进行研究。其中氧通量是来源于丹麦unisense公司开发的涡动系统，该系统是基于涡动相关(EC)带有一个自动着陆器的设备，可以将设备部署于海洋底部进行了长时间的测量。通过测试O2涡流通量确定了俄勒冈大陆架底栖边界层的低氧情况，从而证明该地区区域出现这样的原位是因为区域内的局部成岩作用的加强导致的。论文研究中的关于氧通量的测试是采用了丹麦Unisense开发的一款基于涡度相关法开发的一款测量水土界面氧气交换通量温度和电阻率交换通量的仪器----水底涡动相关系统。从论文研究中可以看出，该研究系统技术不会扰动凯发手机官网、完全考虑了波浪对凯发手机官网的影响，可以连续监测凯发手机官网水动力边界层、海洋大陆架底部区域等地点的垂直氧气通量，能够较为准确的反应界面氧通量，这也说明该技术能够很好的应用于浅河床中、湖泊、各种近岸海洋环境、深的海岸湾等区域的氧气动力学的原位测试研究。