بویه داده‌برداری پروفیل جریان – سیستم خودکار پروفیل‌بندی ستون آب اقیانوس،
شناور خودکار تعیین مشخصات اقیانوس, سیستم نظارت خودکار بر ستون آب, شناور شناور برای پروفیل ستون آب, سیستم رصد اقیانوس شناور, شناور جمع‌آوری داده‌های پروفایل شناور برای نظارت بر اقیانوس, شناور نظارتی دریایی چند عمقی, شناور داده‌های پروفایل اقیانوسی,
حسگرها برای مونتاژ/ عنصر برای نظارت

مشخصات فنی

اقیانوس محیطی بسیار پویا است که در آن دما، شوری، فشار، جریان‌ها و سایر پارامترهای فیزیکی و شیمیایی می‌توانند با عمق به طور قابل توجهی تغییر کنند.

مشاهدات سطحی به تنهایی نمی‌توانند درک کاملی از محیط دریایی ارائه دهند. برای تحقیقات اقیانوس‌شناسی و پایش محیطی، دانشمندان اغلب به اندازه‌گیری‌هایی از اعماق مختلف در سراسر ستون آب نیاز دارند.

یک بویه داده‌برداری پروفیلی، قابلیت تحرک یک شناور اقیانوس‌پیما را با توانایی جمع‌آوری اندازه‌گیری‌ها در اعماق مختلف ترکیب می‌کند.

بویه داده‌برداری پروفایلینگ FrankStar برای مشاهده خودکار دریایی و پروفایلینگ ستون آب طراحی شده است. به جای جمع‌آوری داده‌ها تنها در یک عمق ثابت، این سیستم می‌تواند مشاهدات مکرر را از طریق لایه‌های مختلف ستون آب در حالی که با محیط دریایی اطراف حرکت می‌کند، پشتیبانی کند.

این یک راه حل انعطاف پذیر برای جمع آوری داده های اقیانوس شناسی با توزیع مکانی و عمودی فراهم می کند.

شناور داده‌برداری پروفیل جریان چیست؟

شناور داده‌برداری پروفایلینگ (Drifting Profileing Data Buoy) یک پلتفرم خودکار رصد اقیانوس است که برای حرکت با جریان‌های اقیانوسی و جمع‌آوری اندازه‌گیری‌های محیطی در اعماق مختلف طراحی شده است.

یک شناور شناور معمولی معمولاً بر مشاهدات نزدیک به سطح تمرکز دارد.

یک شناور تعیین مشخصات با جمع‌آوری اندازه‌گیری‌ها در سراسر ستون آب، فراتر می‌رود.

این ترکیب می‌تواند موارد زیر را فراهم کند:

حرکت افقی + پروفیل عمودی + مشاهده محیطی

این امر باعث می‌شود که یک شناور پروفایل شناور به ویژه برای مطالعه شرایط متغیر اقیانوس در فضا و عمق مفید باشد.

بسته به پیکربندی حسگر، می‌توان از یک شناور داده پروفایل برای مشاهده پارامترهایی مانند موارد زیر استفاده کرد:

دمای آب

شوری

فشار

رسانایی

اکسیژن محلول

سایر پارامترهای کیفیت آب

ویژگی‌های جریان‌های اقیانوسی

پارامترهای دقیق به بسته حسگر نصب شده بستگی دارد.

بویه داده‌برداری پروفیل جریان سیال چگونه کار می‌کند؟

مفهوم عملیاتی را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

استقرار → جابجایی → پروفایل عمودی → جمع‌آوری داده‌ها → ذخیره‌سازی/انتقال داده‌ها → بازیابی یا مشاهده مداوم

پس از استقرار، شناور مطابق با شرایط اقیانوس اطراف حرکت می‌کند.

در فواصل زمانی انتخاب شده، مکانیزم پروفایلینگ، بسته حسگر را از طریق ستون آب حرکت می‌دهد یا مشاهدات را در اعماق از پیش تعریف شده جمع‌آوری می‌کند.

حسگرها پارامترهای محیطی را در طول فرآیند پروفایلینگ ثبت می‌کنند.

سپس داده‌ها می‌توانند به صورت زیر باشند:

ذخیره شده در داخل دستگاه

از راه دور منتقل می‌شود

مرتبط با موقعیت جغرافیایی

پردازش شده برای تجزیه و تحلیل علمی

چرخه‌های مکرر پروفایلینگ، یک سری زمانی از مشاهدات عمودی اقیانوس در امتداد مسیر شناور ایجاد می‌کنند.

چرا ترسیم پروفیل ستون آب مهم است؟

شرایط اقیانوس از سطح تا لایه‌های عمیق‌تر آب یکنواخت نیست.

دما، شوری، فشار، اکسیژن محلول و سایر پارامترها می‌توانند با عمق به طور قابل توجهی تغییر کنند.

برای مثال، اقیانوس‌شناسان ممکن است نیاز به شناسایی موارد زیر داشته باشند:

گرادیان‌های دما

گرادیان‌های شوری

مرزهای آب-جرم

ویژگی‌های ترموکلاین

ویژگی‌های هالوکلاین

توزیع عمودی اکسیژن

تغییرات در ساختار ستون آب

یک اندازه‌گیری سطحی واحد نمی‌تواند این تغییرات عمودی را ثبت کند.

اندازه‌گیری‌های پروفیل‌بندی، نمایش بسیار کامل‌تری از محیط دریایی ارائه می‌دهند.

کاربردهای کلیدی بویه‌های داده‌برداری پروفیل جریان

۱. تحقیقات اقیانوس‌شناسی

ترسیم پروفیل ستون آب برای تحقیقات اقیانوس‌شناسی اساسی است.

یک شناور پروفیل‌برداری شناور می‌تواند مشاهدات مکرر را در مکان‌های مختلف ارائه دهد و از مطالعات زیر پشتیبانی کند:

گردش اقیانوسی

حرکت توده آب

ساختار دما

توزیع شوری

فرآیندهای عمودی اقیانوسی

۲. تعیین پروفایل دما و شوری

دما و شوری از مهم‌ترین پارامترهای فیزیکی در اقیانوس‌شناسی هستند.

توزیع عمودی آنها می‌تواند برای درک موارد زیر مورد استفاده قرار گیرد:

ویژگی‌های جرم آب

لایه‌بندی اقیانوس

فرآیندهای اختلاط

گردش ترموهالین

تغییرات فصلی

یک شناور اندازه‌گیری شناور می‌تواند این اندازه‌گیری‌ها را هنگام حرکت در محیط‌های دریایی مختلف جمع‌آوری کند.

۳. مطالعات جریان‌های اقیانوسی

جریان‌های اقیانوسی گرما، نمک، مواد مغذی و سایر مواد را در فواصل طولانی منتقل می‌کنند.

یک سکوی شناور به طور طبیعی حرکت آب اطراف را دنبال می‌کند و اطلاعات مسیر حرکت را برای مطالعه گردش اقیانوسی ارزشمند می‌سازد.

محققان می‌توانند با ترکیب این روش با پروفایل عمودی، هر دو مورد زیر را بررسی کنند:

جایی که آب در حال حرکت است + نحوه تغییر ستون آب با عمق

۴. پایش محیط زیست دریایی

این سیستم می‌تواند از مطالعات زیست‌محیطی دریایی که نیاز به اندازه‌گیری در اعماق مختلف دارند، پشتیبانی کند.

کاربردهای بالقوه عبارتند از:

تحقیق آلودگی دریایی

بررسی‌های پایه محیطی

مطالعات کیفیت آب

تحقیقات اکوسیستم

ارزیابی زیست‌محیطی ساحلی و فراساحلی

در صورت نیاز به پارامترهای خاص کیفیت آب، می‌توان حسگرهای اضافی را در نظر گرفت.

۵. رصد آب و هوا و اقیانوس

مشاهدات طولانی مدت اقیانوس برای درک تغییرات در محیط دریایی مهم است.

پروفیل‌های دما و شوری می‌توانند در تحقیقات مربوط به موارد زیر نقش داشته باشند:

گرمایش اقیانوس

لایه‌بندی اقیانوس

تنوع اقلیمی

گردش اقیانوسی

تعامل هوا و دریا

سکوهای شناور می‌توانند مشاهدات را در مناطق جغرافیایی وسیع‌تری نسبت به ایستگاه‌های ثابت به تنهایی ارائه دهند.

یک بویه داده پروفایلینگ چه پارامترهایی را می‌تواند اندازه‌گیری کند؟

بسته حسگر باید مطابق با اهداف علمی پروژه انتخاب شود.

دمای آب

اندازه‌گیری دما در اعماق مختلف می‌تواند ساختار حرارتی ستون آب را آشکار کند.

از پروفایل‌های دما می‌توان برای بررسی موارد زیر استفاده کرد:

ترموکلاین‌ها

تغییرات فصلی

ویژگی‌های جرم آب

اختلاط اقیانوس

شوری

شوری یکی دیگر از پارامترهای اساسی اقیانوس‌شناسی است.

پروفیل‌های عمودی شوری می‌توانند به شناسایی موارد زیر کمک کنند:

توده‌های آب

نفوذ آب شیرین

لایه بندی

فرآیندهای اختلاط

ویژگی‌های گردش اقیانوسی

فشار و عمق

اندازه‌گیری‌های فشار می‌توانند برای تعیین موقعیت حسگر در ستون آب و پشتیبانی از مشاهدات مربوط به عمق استفاده شوند.

اطلاعات عمق برای ایجاد پروفیل‌های عمودی از سایر پارامترهای اندازه‌گیری شده ضروری است.

اکسیژن محلول

وقتی شناور به یک حسگر اکسیژن محلول مناسب مجهز شود، می‌تواند غلظت اکسیژن را در اعماق مختلف اندازه‌گیری کند.

این می‌تواند پشتیبانی کند:

تحقیقات اکوسیستم دریایی

مطالعات کیفیت آب

تجزیه و تحلیل توزیع اکسیژن

ارزیابی زیست‌محیطی