П. В. Гайский*, И. Е. Козлов
Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия
* e-mail: gaysky@inbox.ru
Аннотация
Описаны технические и методические аспекты разработки экспериментального образца распределенного датчика температуры – термопрофилемера. Измеритель создан для исследований термической приповерхностной структуры морской среды в Арктике, включая контроль вертикальных профилей температуры по глубине, обнаружение термоклина и определение параметров внутренних волн. Длина термочувствительной части датчика, построенной на базе непрерывных пространственно-модулированных проводников, составляет 48 м. Пространственно-осредненное разрешение – 1.5 м. Датчик может использоваться в статическом и динамическом режимах измерений, включая зондирование и буксировку. Контроль заглубления измерительной части осуществляется с помощью гидростатических датчиков давления, расположенных на концах датчика. Специализированное программное обеспечение измерителя осуществляет отображение измерительной информации в виде мгновенных профилей температуры, а также динамики изолиний температуры с привязкой к пространству и времени в телеметрическом режиме и при постобработке. По пространственному положению и смещению рассчитанных изолиний по глубине во времени обеспечивается автоматический контроль местонахождения термоклина, амплитуды и периода внутренних волн. Экспериментальный образец измерителя использовался в арктических исследованиях 2021 г.
Ключевые слова
распределенный датчик температуры, термопрофилемер, изотерма, теплозапас, термоклин, внутренние волны, поле температуры, теплообмен, термокоса
Благодарности
Работа выполнена в рамках государственного задания по теме № 0555-2021-0004 (создание термопрофилемера) и гранта РНФ № 21-17-00278 (выполнение натурных измерений внутренних волн в Арктике).
Для цитирования
Гайский П. В., Козлов И. Е. Термопрофилемер для измерения вертикального распределения температуры в верхнем 100-метровом слое моря и его испытания в Арктическом бассейне // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2023. № 1. С. 137–145. EDN CWVFVA. doi:10.29039/2413-5577-2021-3-137-145
Gaisky, P.V. and Kozlov, I.E., 2023. Thermoprofilemeter for Measuring the Vertical Temperature Distribution in the Upper 100-Meter Layer of the Sea and its Testing in the Arctic Basin. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (1), pp. 137–145. doi:10.29039/2413-5577-2021-3-137-145
DOI
10.29039/2413-5577-2021-3-137-145
EDN
CWVFVA
Список литературы
- Изменение гидрологических условий в Баренцевом море как индикатор климатических трендов в евразийской Арктике в XXI веке / В. В. Иванов [и др.] // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2022. № 1. С. 13–25. EDN TKYDXO.
- Состояние и перспективы развития системы мониторинга гидрологических условий акватории Северного Ледовитого океана / И. М. Ашик [и др.] // Проблемы Арктики и Антарктики. 2022. Т. 68, № 1. С. 8–25. EDN RGTQLD. doi:10.30758/0555-2648-2022-68-1-8-25
- Букатов А. А., Соловей Н. М., Павленко Е. А. Свободные короткопериодные внутренние волны в арктических морях России // Морской гидрофизический журнал. 2021. Т. 37, № 6. С. 645–658. EDN PJTDAA. doi:10.22449/0233-7584-2021-6-645-658
- Свергун Е. И., Зимин А. В., Жегулин Г. В. Наблюдения внутренних волн второй моды в Белом и Баренцевом морях // Морской гидрофизический журнал. 2022. Т. 38, № 2. С. 185–195. EDN ZBAISA. doi:10.22449/0233-7584-2022-2-185-195
- Морозов Е. Г., Пака В. Т. Внутренние волны в высокоширотном бассейне // Океанология. 2010. Т. 50. № 5. С. 709–715. EDN MVSGVV.
- Характеристики поля короткопериодных внутренних волн в Карском море по данным спутниковых радиолокационных измерений / И. Е. Козлов [и др.] // Исследование Земли из космоса. 2015. № 4. С. 44–59. EDN UDEYRL. doi:10.7868/S0205961415040053
- Районы генерации нелинейных внутренних волн в Баренцевом, Карском и Белом морях по данным спутниковых РСА измерений / И. Е. Козлов [и др.] // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11, № 4. С. 338–345. EDN TJELGP.
- Термокосы ЮО ИО РАН: конструкция, методика и результаты метрологического исследования датчиков / В. В. Очередник [и др.]. Океанология. 2018. Т. 58, № 5. С. 719–730. EDN XWVHWH. doi:10.1134/S003015741805009X
- Николаев Н. И., Васильева Н. В., Николаева И. В. Разработка устройства для удаленного мониторинга температурной среды «термокоса» // Наука и бизнес: пути развития. 2021. № 11. С. 17–23. EDN HYIJCT.
- Толстошеев А. П., Лунев Е. Г., Мотыжев С. В. Анализ результатов натурных экспериментов с термопрофилирующими дрейфующими буями в Черном море и других районах мирового океана // Морской гидрофизический журнал. 2014. № 5. С. 9–32. EDN TECAWR.
- Гайский В. А., Гайский П. В. Распределенные термопрофилемеры и их возможности в океанографических исследованиях // Морской гидрофизический журнал. 1999. № 6. С. 46–76.
- Гайский В. А., Гайский П. В. Использование распределенных датчиков для температурных измерений в море. Севастополь : ИПТС. 2018. 222 с. doi:10.33075/978-5-6040795-4-6
- Исследование внутренних волн большой амплитуды в проливе Карские ворота в августе 2021 г. / И. О. Копышов [и др.] // Морские исследования и образование: сборник трудов X Международной научно-практической конференции, Тверь, 25–29 октября 2021 года. Тверь : ООО «ПолиПРЕСС», 2021. Т. 3. С. 238–241. EDN UCQRPY.