Drijvende profileringsboei – Autonoom systeem voor het profileren van de waterkolom in de oceaan.
autonome oceaanprofielboei, autonoom waterkolombewakingssysteem, drijvende boei voor het profileren van de waterkolom, drijvend oceaanobservatiesysteem, drijvende profileringsboei voor oceaanmonitoring, boei voor maritieme monitoring op meerdere diepten, oceaanprofielgegevensboei,
Sensoren om te monteren/ Element om te bewaken

Technische specificaties

De oceaan is een zeer dynamische omgeving waarin temperatuur, zoutgehalte, druk, stromingen en andere fysische en chemische parameters aanzienlijk kunnen veranderen met de diepte.

Alleen oppervlakteobservaties geven geen volledig beeld van het mariene milieu. Voor oceanografisch onderzoek en milieumonitoring hebben wetenschappers vaak metingen nodig op verschillende diepten in de waterkolom.

Een drijvende profileringsboei combineert de mobiliteit van een oceaanboei met de mogelijkheid om metingen op verschillende diepten te verzamelen.

De FrankStar Drifting Profiling Data Buoy is ontworpen voor autonome mariene observatie en het profileren van de waterkolom. In plaats van gegevens te verzamelen op slechts één vaste diepte, kan het systeem herhaalde observaties uitvoeren in verschillende waterlagen terwijl het met de omringende mariene omgeving meedrijft.

Dit biedt een flexibele oplossing voor het verzamelen van ruimtelijk en verticaal verdeelde oceanografische gegevens.

Wat is een drijvende profileringsboei?

Een drijvende profileringsboei is een autonoom platform voor oceaanobservatie, ontworpen om met de oceaanstromingen mee te bewegen en tegelijkertijd milieugegevens op verschillende diepten te verzamelen.

Een conventionele drijvende boei richt zich doorgaans op waarnemingen nabij het oppervlak.

Een profileringsboei gaat nog een stap verder door metingen te verrichten in de gehele waterkolom.

De combinatie kan het volgende opleveren:

Horizontale beweging + verticale profilering + omgevingsobservatie

Dit maakt een drijvende profileringsboei bijzonder nuttig voor het bestuderen van veranderende oceaanomstandigheden, zowel in de ruimte als in de diepte.

Afhankelijk van de sensorconfiguratie kan een profileringsboei worden gebruikt om parameters te observeren zoals:

Watertemperatuur

Zoutgehalte

Druk

Geleidbaarheid

Opgeloste zuurstof

Overige waterkwaliteitsparameters

Kenmerken van oceaanstromingen

De exacte parameters zijn afhankelijk van het geïnstalleerde sensorpakket.

Hoe werkt een drijvende profileringsboei?

Het werkingsprincipe kan als volgt worden samengevat:

Implementatie → Driften → Verticale profilering → Gegevensverzameling → Gegevensopslag/overdracht → Herstel of voortgezette observatie

Na de plaatsing beweegt de boei mee met de omstandigheden in de oceaan.

Met vooraf bepaalde tussenpozen verplaatst het profileringsmechanisme het sensorpakket door de waterkolom of verzamelt het waarnemingen op vooraf gedefinieerde diepten.

De sensoren registreren omgevingsparameters tijdens het profileringsproces.

De gegevens kunnen dan als volgt worden weergegeven:

Aan boord opgeslagen

Op afstand verzonden

Geassocieerd met geografische positie

Verwerkt voor wetenschappelijke analyse

Door herhaalde profileringscycli ontstaat een tijdreeks van verticale oceaanobservaties langs het afdrijftraject van de boei.

Waarom is het profileren van de waterkolom belangrijk?

De omstandigheden in de oceaan zijn niet uniform, van het oppervlak tot de diepere waterlagen.

Temperatuur, zoutgehalte, druk, opgeloste zuurstof en andere parameters kunnen aanzienlijk variëren met de diepte.

Oceanografen moeten bijvoorbeeld mogelijk het volgende vaststellen:

Temperatuurgradiënten

Zoutgehaltegradiënten

Watermassa-grenzen

Thermocline-kenmerken

Kenmerken van de halocline

Verticale zuurstofverdeling

Veranderingen in de structuur van de waterkolom

Een enkele oppervlaktemeting kan deze verticale variaties niet vastleggen.

Profileringsmetingen bieden een veel completer beeld van het mariene milieu.

Belangrijkste toepassingen van drijvende profileringsboeien

1. Oceanografisch onderzoek

Het in kaart brengen van de waterkolom is essentieel voor oceanografisch onderzoek.

Een drijvende profileringsboei kan herhaalde waarnemingen op verschillende locaties mogelijk maken, ter ondersteuning van studies naar:

Oceaancirculatie

Watermassabeweging

Temperatuurstructuur

Verspreiding van het zoutgehalte

Verticale oceaanprocessen

2. Temperatuur- en zoutgehalteprofiel

Temperatuur en zoutgehalte behoren tot de belangrijkste fysische parameters in de oceanografie.

Hun verticale verdeling kan worden gebruikt om inzicht te krijgen in:

Kenmerken van de watermassa

Oceaanstratificatie

Mengprocessen

Thermohaline circulatie

Seizoensgebonden veranderingen

Een drijvende profileringsboei kan deze metingen verzamelen terwijl deze zich door verschillende mariene omgevingen beweegt.

3. Onderzoek naar oceaanstromingen

Oceaanstromen transporteren warmte, zout, voedingsstoffen en andere materialen over grote afstanden.

Een drijvend platform volgt vanzelfsprekend de beweging van het omringende water, waardoor informatie over het traject waardevol is voor het bestuderen van oceaanstromingen.

In combinatie met verticale profilering kunnen onderzoekers beide aspecten onderzoeken:

Waar het water naartoe stroomt + Hoe de waterkolom verandert met de diepte

4. Monitoring van het mariene milieu

Het systeem kan mariene milieustudies ondersteunen die metingen op meerdere diepten vereisen.

Mogelijke toepassingen zijn onder meer:

onderzoek naar mariene vervuiling

Milieubasisonderzoeken

Waterkwaliteitsonderzoeken

Ecosysteemonderzoek

Milieubeoordeling van kust- en offshoregebieden

Aanvullende sensoren kunnen worden overwogen wanneer specifieke waterkwaliteitsparameters vereist zijn.

5. Klimaat- en oceaanobservaties

Langdurige oceaanobservaties zijn belangrijk voor het begrijpen van veranderingen in het mariene milieu.

Temperatuur- en zoutgehalteprofielen kunnen bijdragen aan onderzoek met betrekking tot:

Opwarming van de oceanen

Oceaanstratificatie

Klimaatvariabiliteit

Oceaancirculatie

Interactie tussen lucht en zee

Drijvende platforms kunnen waarnemingen verrichten over grotere geografische gebieden dan vaste stations alleen.

Welke parameters kan een profileringsboei meten?

Het sensorpakket moet worden gekozen op basis van de wetenschappelijke doelstellingen van het project.

Watertemperatuur

Temperatuurmetingen op verschillende diepten kunnen inzicht geven in de thermische structuur van de waterkolom.

Temperatuurprofielen kunnen worden gebruikt om het volgende te onderzoeken:

Thermoclines

Seizoensgebonden veranderingen

Kenmerken van de watermassa

Oceaan menging

Zoutgehalte

Het zoutgehalte is een andere fundamentele oceanografische parameter.

Verticale zoutgehalteprofielen kunnen helpen bij het identificeren van:

Watermassa's

Invloed van zoet water

Stratificatie

Mengprocessen

Kenmerken van oceaanstromingen

Druk en diepte

Met behulp van drukmetingen kan de positie van de sensor in de waterkolom worden bepaald, wat kan bijdragen aan dieptegerelateerde waarnemingen.

Dieptegegevens zijn essentieel voor het maken van verticale profielen van andere gemeten parameters.

Opgeloste zuurstof

Wanneer de profileringsboei is uitgerust met een geschikte sensor voor opgeloste zuurstof, kan deze de zuurstofconcentratie op verschillende diepten meten.

Dit kan ondersteuning bieden aan:

onderzoek naar mariene ecosystemen

Waterkwaliteitsonderzoeken

Analyse van de zuurstofverdeling

Milieu-evaluatie