ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОБЗОР АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ЗОНДИРОВАНИЯ КОНТАКТНЫМ
И БЕСКОНТАКТНЫМ МЕТОДОМ 4
1.1 Автоматическая система контактного метода зондирования океана.... 4
1.2 Технические характеристики системы «Argo» 8
1.3 Система бесконтактного метода зондирования океана 11
Выводы 22
2. ПРИМЕНЕНИЕ ДАННЫХ ЗОНДИРОВАНИЯ ВОДНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ
ОСВЕЩЕНИЯ ГИДРОФИЗИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ МИРОВОГО ОКЕАНА .... 24
2.1. Основные виды гидрофизических характеристик 24
2.2 Датчики, используемые в системе Argo для измерения
гидрофизических характеристик 33
2.3 Техническое оснащение спутниковой системы для получения данных.
36
Выводы 44
3. ПРИВЕДЕНИЕ ПРИМЕРОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДАННЫХ ДЛЯ
ПОСТРОЕНИЯ ГИРДРОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ 45
3.1 Основные профили гидрофизических характеристик и их построение
в системе «Argo» 45
Термоклин-это переходный слой между теплой смешанной водой на поверхности океана и прохладной глубокой водой внизу 45
3.2 Построение среднестатистической скорости звука для заданной области по измеренным данным 52
Выводы 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 65
Актуальность. На протяжении последних 30 лет активно ведётся изучение гидрофизических свойств Мирового океана,а с появление мощной и малогабаритной вычислительной техники возможности для обработки и получения данных возросли, появились системы позволяющие получать данные о температуре и солености воды в автоматическом режиме, к таким комплексам можно отнести систему буев “Argo”.
Однако не все задачи поставленные перед учеными разных направлений может решить данная система, буи “Argo” предназначены для получения данных из определенных точек на определенной глубине, что не всегда подходит для построения общей картины перемещения водных масс и распределение температуры и солености в океанах и морях.
Для решения задач с которыми не может справиться комплекс буев «Argo» существует спутниковая система определения температуры и солености на поверхности воды, данные со спутниковой системы обновляются гораздо чаще ,в отличии от системы «Агдо»,однако они имеют не большую погрешность, которой можно пренебречь если использовать их для построения общей картины распределения температуры и солености на поверхностях морей и океанов.
Данная выпускная квалификационная работа является комплексной. Её структура показана на рисунке 1...
Целью выпускной квалификационной работы является исследование различных контактных и бесконтактных систем изучения Мирового океана.
В процессе достижения цели были получены следующие результаты:
Результат 1. Был произведен обзор автоматических систем зондирования контактным и бесконтактным методом.
Рассмотрена автоматическая система контактного метода зондирования океана и оказалось что системой ,которая может называться автоматической можно назвать только одну - это система автоматических буев «Argo».
На данный момент запущено около 3886 буев - измерителей ,которые могут измерять соленость(электропроводность) и температуру морской воды до 2000 метров. Эта система является первой ,позволяющей мониторить температуру и соленость на обширной территории за счет большого массива буев, при этом передавая данные на сервера в автоматическом режиме, которые потом ,после обработки , попадают в открытый доступ и используются во многих направлениях.
Учитывая ,что развертывание системы «Агдо»началась в 2000 году, а к ноябрю 2007 года уже миллионный профиль был собран и сейчас почти 4000 дорогостоящих автоматических буя-измерителя плавают в разных морях и океанах, можно говорить о том, что через пару лет такие буи будут находиться во всех акваториях мировых океанов и морей.
Были рассмотрены и технические характеристики системы «Агдо»и можно утвержать, что каждый из буев системы соответствует основным установочным параметрам,таким как:
1. Дискретность измерений до 10 дней;
2. Время нахождения на поверхности - 6 часов;
3. Нижний горизонт измерений - 2000 метров.
Все эти параметры должны будут оставаться неизменны в течении срока службы буя, а именно 3-4 года, если он не будет выловлен.
Так же надо учитывать, что сразу несколько компаний занимаются производством буев для системы «Argo» и их параметры несколько отличаются, это наглядно видно на таблице 1.1.
Так же была рассмотрена система бесконтактного метода зондирования океана, которая позволяет снимать разного рода данные благодаря
программной обработки снимков со спутников.
Эти данные включают в себя построение распределения температуры и солености на поверхностях морей и океанов с небольшой погрешностью, которой можно пренебречь если использовать данные не для точных расчетов, так же снимки изменения уровней морей и океанов, движение косяков рыб, расположения коралловых рифов и т.д..
Полученные данные используются в разных направлениях научных исследований, начиная с метеорологии и заканчивая экологией.
Результат 2. Применены данные зондирования водной среды для освещения гидрофизических условий мирового океана.
Рассмотрены основные виды гидрофизических характеристик, которые включают в себя температуру, соленость и давление. Благодаря всем этим данным мы можем рассчитать распределение скорости звука по глубине и выявить глубину на которой находится подводный звуковой канал, позволяющий свехдальние передачи звуковых сигналов.
Так же мы рассмотрели датчики, используемые в системе «Argo» для измерения гидрофизических характеристик и в данный момент используется комплекты датчиков SBE-41, RBRargo, ранее также использовался комплект датчиков FSI. Мы провели сравнение актуальных комплектов датчиков, которое можно рассмотреть в таблице 2.1...
