İletkenlik, sıcaklık ve derinliğin kısaltması olan CTD, deniz suyunun temel fiziksel özelliklerini belirlemek için kullanılan birincil araçtır. Bilim insanlarına okyanusların yaşamı nasıl etkilediğini anlamak için su sıcaklığının, tuzluluğunun ve yoğunluğunun dağılımı ve değişiminin doğru ve kapsamlı bir temsilini sağlar.
Nasıl Çalışır?
Gemideki CTD, büyük bir metal rozet çarkına bağlı bir dizi küçük sondadan oluşur. Rozet, bir kablo aracılığıyla deniz tabanına batırılır ve bilim insanları, CTD'yi gemideki bir bilgisayara bağlayan bir veri kablosu aracılığıyla su özelliklerini gerçek zamanlı olarak izler. Uzaktan kumandalı bir cihaz, cihazın çıkışı sırasında su şişelerinin seçici olarak kapatılmasını sağlar. Standart bir CTD, su derinliğine bağlı olarak eksiksiz bir veri seti toplamak için iki ila beş saat sürer. Su örnekleri genellikle belirli derinliklerde toplanır, böylece bilim insanları o belirli yer ve zamanda su sütununun fiziksel özellikleri hakkında bilgi edinebilirler.
Küçük, düşük güçlü CTD sensörleri, otonom cihazlarda da kullanılır:
Demirli bir profil oluşturucu, çok derin sularda bile, neredeyse tüm su sütunu boyunca okyanus akıntılarının ve su özelliklerinin tekrar tekrar ölçümlerini yapar. Taşıdığı temel araçlar sıcaklık ve tuzluluk için bir CTD ve akımları ölçmek için bir ACM'dir (akustik akım ölçer).
Sprey Planörler, önceden programlanmış rotaları çalıştırarak ve toplanan verileri iletmek ve yeni komutları kabul etmek için ara sıra yüzeye çıkarak okyanusta bağımsız olarak dolaşırlar. Okyanusta yatay olarak seyrederken, iç keseler yüzdürme güçlerini kontrol ederek balinalar ve diğer deniz hayvanları gibi su sütununda yukarı ve aşağı gezinmelerini sağlar.
Şamandıralar, okyanuslarda profiller veya dikey ölçümler (örn. sıcaklık ve tuzluluk) alan yüzen robotlardır.
Otonom Sualtı Araçları (AUV'ler), tasarımlarına bağlı olarak, insan operatörler tarafından gerçek zamanlı kontrol olmaksızın okyanusta sürüklenebilen, sürülebilen veya süzülebilen programlanabilir, robotik araçlardır. Bazı AUV'ler, belirli bir düzeyde kontrole izin vermek için uydu sinyalleri veya su altı akustik işaretçileri aracılığıyla periyodik veya sürekli olarak operatörlerle iletişim kurar.
Hangi Platformlara İhtiyaç Var?
CTD paketine çeşitli başka aksesuarlar ve aletler dahil edilebilir. Bunlar, kimyasal özellikleri ölçmek için çeşitli derinliklerde su örnekleri toplayan Niskin şişeleri, yatay hızı ölçen akustik Doppler akım profilleyicileri (ADCP) ve sudaki çözünmüş oksijen seviyelerini ölçen oksijen sensörlerini içerir.
CTD Sensörlerinin Özellikleri
- Tuzlu suya dayanıklı
- Yüksek doğruluk
- Hafiflik
- Düşük güç tüketimi
- Birkaç bin metreye kadar olan derinliklerde kullanılacaktır
Yorumlar:
Su sütunu profilleyiciler, sprey planörler, şamandıralar ve AUV'ler gibi otonom cihazlarda kullanılan küçük, düşük güçlü CTD sensörlerinin çalışması daha karmaşıktır. Ana sınırlama, bireysel sensörleri kalibre etme ihtiyacıdır. Bu, özellikle uzun süreler boyunca kullanılan otonom araçlar için geçerlidir. (Gemi CTD'leri, genellikle otonom cihaz dağıtımları için mevcut olmayan su numunesi verilerine atıfta bulunur). Bu nedenle, sensörlerin konuşlanma süresi için kararlı olması veya deniz suyu özellikleri hakkında varsayımlar yapılması ve verilere atıfta bulunulması gerekir. Derin su özellikleri tipik olarak çok kararlıdır, bu nedenle otonom sensör verileri, derinlikteki geçmiş su özellikleriyle eşleştirilir.
STS, bu özel uygulama için yüksek hassasiyetli basınç hücreleri sağlar.
Şamandıralar, okyanuslarda profiller veya dikey ölçümler (örn., sıcaklık ve tuzluluk) alan yüzen robotlardır.