Einnota Lagrange rekbauja (SVP gerð) – Eftirlit með yfirborðsstraumum, hitastigi og seltu í hafinu,
Einnota Lagrange rekbauja til að fylgjast með hafstraumum, Einnota hafsdriftur fyrir hafrannsóknir, Rekbauja fyrir sjávarhita og seltu, GPS hafstraumarekari, Lagrange-rekstrarflötur til að athuga yfirborðsstrauma, SVP rekbátur fyrir haffræðilegar athuganir, SVP rekbauja með GPS,

Tæknilegar breytur

Hafstraumar flytja stöðugt hita, salt, næringarefni, mengunarefni og fljótandi efni um hafsvæðið. Því er nauðsynlegt að skilja hvernig þessir straumar hreyfast fyrir haffræðilegar rannsóknir, eftirlit með umhverfi sjávar, veður- og loftslagsrannsóknir og líkön um hafstraumahringrás.

Ólíkt föstum eftirlitsstöðvum á hafinu hreyfist Lagrange-rekbauja með sjónum í kring. Með því að rekja landfræðilega stöðu baujunnar með tímanum geta vísindamenn metið hreyfingu vatnsmassans sem baujan rekur í.

Einnota Lagrange rekbaujan frá FrankStar (SVP gerð) er hönnuð til að fylgjast með straumum, hitastigi og seltu í sjó og sjávaryfirborði, og skráir jafnframt GPS staðsetningu baujunnar.

Einnota hönnunin gerir hana hentuga fyrir athugunarleiðangra þar sem baujan er notuð í ákveðinn tíma og þarf ekki að taka hana upp að loknu mælingum.

Hvað er Lagrange-rekbogi?

Lagrange-rekbauja, eða úthafsrek, er athugunarpallur sem rekur frjálst og fylgir hreyfingum hafsins í kring.

Tvær algengar aðferðir eru notaðar til að rannsaka hreyfingar sjávar:

Eulerísk athugun

Eulerskt mælingakerfi er staðsett á föstum landfræðilegum stað og mælir hvernig sjávaraðstæður breytast með tímanum.

Dæmi eru meðal annars:

Fastar baujur

Festingarkerfi

Eftirlitsstöðvar við ströndina

Lagrange-athugun

Lagrange-pallur hreyfist með vatninu og skráir athuganir eftir braut sinni.

Dæmi eru meðal annars:

Hafrekarar

SVP-rekendur

Rekandi gagnabaujur

Lykilmunurinn er:

Eulerska = Athuga breytingar á föstum stað

Lagrange = Fylgist með breytingum á meðan farið er með vatninu

Lagrange-rekfiskur veitir því verðmætar upplýsingar um hreyfingu og eiginleika vatnsmassans sjálfs.

Hvað er SVP Drifter?

SVP vísar almennt til rekstrarhönnunar Surface Velocity Program sem notuð er til að fylgjast með sjávarhringrás nálægt yfirborði.

Rekbátur af SVP-gerð samanstendur venjulega af yfirborðsfloti og neðanjarðardreifi eða sambærilegu drægnieiningu sem er hönnuð til að tengja hreyfingu rekbátsins nánar við nærliggjandi hafstraum á markdýpi athugunar.

Þetta hjálpar til við að draga úr áhrifum beinnar vindknúinnar hreyfingar á yfirborðsflotið og gerir það að verkum að brautin endurspeglar betur hreyfingu vatnslagsins sem verið er að skoða.

Sérstök hönnun og dreifingardýpt fer eftir vörustillingum og kröfum verkefnisins.

Hvernig virkar Lagrange-rekbauja?

Hægt er að draga saman grunnferlið við athugun sem hér segir:

Útfærsla → Rek með hafstraumum → Mælingar með skynjara → GPS staðsetning → Gagnaflutningur/geymsla → Brautargreining

Eftir að baujan er sett upp fer hún yfir hafið.

Með fyrirfram skilgreindum sýnatökutímabilum safna skynjarar um borð umhverfismælingum eins og:

Hreyfing tengd yfirborðsstraumi

Hitastig sjávaryfirborðs

Saltmagn

GPS staðsetning

Staðsetning baujunnar er skráð ásamt samsvarandi mæligögnum.

Með tímanum myndar röð GPS-staða rekferil.

Rannsakendur geta síðan greint brautina til að kanna yfirborðshringrás og hreyfingu vatnsmassa.

Hvað mælir einnota Lagrange-rekbaujan?

Rekbaujan af gerðinni FrankStar SVP er hönnuð út frá nokkrum lykilhaffræðilegum athugunum.

1. Yfirborðsstraumur hafsins

Hreyfing baujunnar gefur upplýsingar um lárétta hreyfingu vatnsins í kring.

Með því að bera saman GPS-stöður með tímanum geta vísindamenn reiknað út færingu baujunnar og fengið upplýsingar um hreyfingu yfirborðsstrauma.

Einfölduð hugmynd er:

Núverandi hraði = Breyting á stöðu ÷ Breyting á tíma

Sú leið sem myndast getur leitt í ljós:

Núverandi stefna

Núverandi hreyfing

Rekhraði

Rýmismynstur blóðrásarinnar

Útreiknaðan straum ætti að túlka sem dæmigerðan fyrir markvatnslag rekbátsins og dreifingarskilyrði.

2. Yfirborðshitastig sjávar

Sjávaryfirborðshiti er grundvallarþáttur í haffræði.

Hitamælingar meðfram braut rekfiski geta hjálpað vísindamönnum að rannsaka:

Dreifing sjávarhita

Vatnsmassahreyfing

Samspil hafs og lofthjúps

Árstíðabundin sveiflur

Aðstæður í sjónum

Þar sem baujan fer um mismunandi staði getur hún veitt hitastigsmælingar yfir stærra landfræðilegt svæði en ein föst stöð.

3. Saltmagn

Saltmagn er annar mikilvægur þáttur til að skilja hringrás sjávar.

Mælingar á saltmagni geta hjálpað til við að bera kennsl á:

Mismunandi vatnsmassar

Áhrif ferskvatns

Blöndunarferli

Mynstur hafsins

Breytingar á umhverfisaðstæðum sjávar

Að sameina hitastig + seltu + staðsetningu gefur mun meiri upplýsingar en að fylgjast með einni breytu fyrir sig.

4. GPS staðsetning

GPS staðsetning er grundvallaratriði fyrir Lagrange-drifter.

Hverri athugun er hægt að tengja við landfræðilega staðsetningu og tíma.

Þetta gerir vísindamönnum kleift að endurskapa alla rekferilinn:

GPS staðsetning 1 → GPS staðsetning 2 → GPS staðsetning 3 → GPS staðsetning 4 → …

Hægt er að teikna út brautina á kort og greina hana ásamt haffræðilegum mælingum.

Hvers vegna að sameina straum, hitastig, seltu og GPS?

Mesta gildi rekbauju fæst með því að sameina mörg gagnasöfn.

Til dæmis:

GPS staðsetning + tími + hitastig + selta + rekhreyfingar

getur hjálpað vísindamönnum að ákvarða:

Hvert vatnsmassinn færðist

Hversu hratt það hreyfðist

Hvernig hitastig breyttist eftir brautinni

Hvernig selta breyttist eftir ferilinum

Þar sem mismunandi vatnsmassar geta haft samskipti

Hvernig aðstæður í sjónum eru mismunandi landfræðilega

Þetta býr til fjölvítt gagnasafn fyrir haffræðilega greiningu.

Notkun einnota Lagrange-rekboga

1. Rannsóknir á hafstrauma

Eitt af helstu notkunarsviðum er að fylgjast með hringrás yfirborðshafsins.

Hægt er að dreifa mörgum rekurum yfir athugunarsvæði til að fá víðtækari mynd af núverandi hreyfingum.

Þetta getur stutt rannsóknir á:

Yfirborðshringrás

Hafsbylgjur

Strandstraumar

Mesóskala blóðrás

Vatnsflutningar

2. Haffræðilegar kannanir

Lagrange-rekfiskar geta bætt við athuganir frá skipum og föstum stöðvum.

Í stað þess að safna gögnum aðeins eftir fyrirfram ákveðinni skipsleið eða á föstum stöðvum, veita rekfarar athuganir eftir náttúrulega þróandi ferlum.

Þetta gerir þær gagnlegar fyrir stór haffræðilegar herferðir.

3. Eftirlit með yfirborðshita sjávar

Rekfarar geta veitt staðbundnar SST-mælingar sem bæta upp hitastigsmælingar frá gervihnöttum.

Athuganir á staðnum geta verið gagnlegar fyrir:

Staðfesting gervihnattagagna

Rannsóknir á hitastigi sjávar

Loftslagsrannsóknir

Eftirlit með umhverfi sjávar

4. Rannsóknir á saltdreifingu

Mælingar á reki seltu geta hjálpað vísindamönnum að skilja hvernig selta breytist milli hafsvæða.

Möguleg rannsóknarsvið eru meðal annars:

Flutningur á ferskvatni

Rannsóknir á árfarvegum

Blöndun við ströndina

Auðkenning vatnsmassa

Hafhringrás

5. Staðfesting hafslíkans

Tölulegar hafslíkön þurfa athugunargögn til staðfestingar og afköstamats.

Ferlar rekfiska veita gagnlegar upplýsingar um yfirborðsflæði.

Mælingar á hitastigi og seltu geta veitt frekari athuganir til samanburðar við niðurstöður líkana.

Dæmigert rannsóknarferli er:

Gögn um rekfiski → Gæðaeftirlit → Brautargreining → Samanburður líkana → Mat á hafstrauma

6. Rannsóknir á mengun sjávar og reki

Fljótandi efni geta borist með hafstraumum.

Ferlar rekfiska geta því stutt rannsóknir á hreyfingu:

Fljótandi rusl

Sjávarmengunarefni

Olíutengd flutningar

Líffræðilegt efni

Aðrir hlutir sem reka á yfirborðið

Drifterinn virkar sem athugunarpallur til að skilja flutningsmynstur frekar en að mæla beint hvert mengunarefni fyrir sig.

7. Athugun á strandstraumum

Strandvötn upplifa oft flókna hringrás vegna sjávarfalla, vinda, ferskvatnsinnstreymis, lögunar strandlengju og annarra þátta.

Hægt er að senda Lagrange-rekfiska til að rannsaka hvernig vatn ferðast um strandsvæði.

Möguleg notkunarsvið eru meðal annars:

Rannsóknir á strandstraumum

Rannsóknir á árósum

Eftirlit með árfarvegi

Mat á umhverfi strandlengjunnar

Rannsóknir á vistkerfum sjávar