國中教甄|地球科學地球科學115 年第 46 題單選題
聲學都卜勒流速剖面儀(Acoustic Doppler Current Profiler, ADCP)利用都卜勒原理,可同時量測不同水深的海流速度剖面。下列關於 ADCP 工作原理與限制的敘述,何者正確?
AADCP 可直接量測水分子本身的移動速度;由於聲波遇到海水即會產生充分反射,因此在完全清澈、幾乎無懸浮粒子的海水中量測效果最佳
BADCP 所使用的聲波頻率越高,可穿透的最大水深越大,因此深海觀測通常選用 1200kHz 的高頻儀器,以獲得最佳流速剖面
C單一波束的 ADCP 即可同時解算東西向、南北向與垂直方向三個流速分量,因此不需要多波束設計
DADCP 需仰賴水中足夠的懸浮散射體產生回波訊號;使用較高頻率的聲波可提高空間解析度,但訊號衰減較快,因此最大可量測深度較淺正確答案
D正確答案
ADCP 依賴懸浮粒子散射聲波,高頻聲波解析度高但衰減快,故量測深度較淺。
逐選項解析
AADCP 可直接量測水分子本身的移動速度;由於聲波遇到海水即會產生充分反射,因此在完全清澈、幾乎無懸浮粒子的海水中量測效果最佳✕ 錯誤
ADCP 是透過量測水中懸浮粒子(散射體)的都卜勒頻移來推算流速,而非直接量測水分子。若海水完全清澈無懸浮粒子,會因缺乏散射體而無法產生足夠回波,量測效果極差。
BADCP 所使用的聲波頻率越高,可穿透的最大水深越大,因此深海觀測通常選用 1200kHz 的高頻儀器,以獲得最佳流速剖面✕ 錯誤
聲波在水中的衰減率與頻率成正比,頻率越高衰減越快、穿透深度越淺。因此深海觀測需使用低頻(如 75kHz)儀器,1200kHz 高頻儀器僅適用於淺水區。
C單一波束的 ADCP 即可同時解算東西向、南北向與垂直方向三個流速分量,因此不需要多波束設計✕ 錯誤
DADCP 需仰賴水中足夠的懸浮散射體產生回波訊號;使用較高頻率的聲波可提高空間解析度,但訊號衰減較快,因此最大可量測深度較淺✓ 正確
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