《表1 不同排列组合下的PIES观测功能》

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《逆式回声测量仪在全球海洋中应用及前景展望》

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Pressure inverted echo sounder（PIES）获取的数据同时借助于反演算法，根据其不同的排列方式最终可以得到的参数信息如下表所示（表1）。两个及以上的CPIES组合可以反演出绝对流速剖面，二维布放阵列可以实现观测海区全水层的4D速度和温盐密结构的反演。一方面，在较为早的研究时期，IES主要被用来监测主温跃层的深度的变化，同时根据其与传播时间、动力高度和总热容量之间的线性关系可用于上述参数的计算。另一方面搭载了压力和海流计的CPIES能够反演海洋垂直动力参数[11-14]，如全水深的温度、盐度、比容异常剖面以及流速剖面，但这类参数需要借助于2001年Watts和Sun提出的GEM方法进行反演计算。而GEM阵列是将历史水文资料投影到二维空间上的数据库，其主要依赖于观测海区历史数据CTD剖面。GEM的成功应用，可以说极大地提高PIES的观测能力。再者，多个IES（PIES/CPIES）组成的阵列结合最优插值OI（optimal interpolation）方法[15]可以对观测海区的物理参数的三维空间分布进行反演，可对海洋中尺度现象过程进行研究。另外多个设备组成的阵列可观测底层的温度场、流场等，目前在黑潮延伸体区域和德雷克海峡等多个海底区域布放的大型阵列已经获得了长时间的海底实测数据，并对相关区域的底部环流特征、水团交换及其与上层海洋关系等进行了一系列重要的研究[16-17]，一定程度上弥补了长期以来由于大洋底层连续观测数据的不足而造成的近底层环流结构及其变化等的研究。同时还有诸多的学者利用改造后的IES捕捉高频的信号进行内波和内潮的观测研究[18-19]。