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以较低的成本获得关键的高分辨率海洋测量值

了解海洋的三维性质已成为海洋研究的重点,但是这可能是一笔昂贵的事情。

Del Mar Oceanographic的Wirewalker与Nortek当前的剖析仪配合使用,为来自全球的研究人员提供了一种经济高效的方法,可以回答有关海洋过程功能的重要问题。这些信息有助于改善环境监测和气候预报,进而有助于制定措施以适应我们不断变化的气候。

事实证明,关于海洋三维结构的信息对于多个研究项目越来越重要。这些措施包括表征海洋混合层,以改善天气和气候预报,监测环境状况,并探索物理和生物变异性的共地测量,以揭示物理过程与生物生产力之间的联系。

Wirewalker是一个平台,可以安全地在整个水柱中移动仪器,以收集垂直海洋结构上的数据

应对不断增加的海洋测量成本

在沿海水域,物理和生物学测量通常是从连接到永久性结构(如码头)的单个仪器或沿系泊长度分布的一系列仪器中进行的。“附在永久性建筑物上的单个仪器无法提供有关垂直海洋结构的信息,这是非常重要的。安德鲁·卢卡斯(Andrew J. Lucas)博士解释说,系泊设备上的一系列仪器非常昂贵,特别是如果要收集多种类型的测量值时。他是加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所和圣地亚哥大学机械与航天工程系的助理教授,也是德尔玛海洋学的共同创始人。

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进一步离岸,成本继续上升。在这里,船上的柴油绞车将仪器降下并拉过水柱。

卢卡斯与斯克里普斯海洋学研究所的杰出教授(Emeritus)罗伯特·平克尔博士(Del Mar Oceanographic的共同创始人)共同开发了一种经济高效且易于使用的机制来收集此类二维数据。 Wirewalker,一个可以安全地在水柱中移动仪器以收集数据的平台。潘克尔说:“挑战在于在一个实验中看到足够的海洋,我们才能弄清楚它是如何工作的。”

Nortek的Signature1000电流分析仪已与Wirewalker配对使用,可提供关键的高分辨率电流速率测量

能够从海洋中捕获更多信息

Wirewalker仅由表面浮动浮球捕获的波能和悬挂在悬浮线上的水柱中的重物驱动,将自身沿钢丝向下推动到所需的最大轮廓深度。此时,Wirewalker慢慢松开对导线的握力,并开始记录所连接仪器的数据,因为它缓慢地将导线返回到水面-完全由平台自身的浮力驱动。回到表面后,Wirewalker会重新握住导线,准备进行下一个向下循环。

皮克尔解释说:“典型的仪器在任何位置记录信号都是时间的函数。”“ Wirewalker可以将这些一维信号转换为二维深度时间图像,从而可以收集更多的海洋信息并从实验中获得洞察力。”

无需电子设备,电动机或计算机来控制Wirewalker的运动,就可以分解的运动部件就更少了。车载电池仅用于为连接的仪器供电。

Wirewalker可以将一维信号转换为二维深度时间图像,从而可以收集更多的海洋信息并从实验中获得洞察力

至关重要的是,Wirewalker不需要一套专门设计的仪器即可捕获数据。在大多数情况下,研究人员可以将他们现有的仪器安装在Wirewalker上。“这是一个力量倍增器,”平克尔指出。“几乎所有内部​​录音仪器都可以安装在Wirewalker上,无需大量修改即可使用。”

Wirewalker的价格低于其可携带的大多数仪器的成本,可以部署为单个固定的系泊设备或一系列的系泊设备,也可以充当漂泊者。这种灵活性使其适用于各种不同的研究计划。

在全球的研究项目中提供关键的高分辨率测量

自从1998年开始开发以来,斯克里普斯海洋学研究所的研究人员就将Wirewalker与多种不同的仪器配对,包括Nortek的Aquadopp和Signature电流剖面仪,卢卡斯说,这两个仪器提供了关键的高分辨率电流流速测量。 

卢卡斯说:“ Nortek在将Aquadopp和Signature产品适应Wirewalker平台方面非常有帮助。”他指出,平台的垂直移动带来了一系列独特的挑战,这些挑战在Wirewalker的开发阶段需要克服。 

Signature1000是一款多功能ADCP,能够测量平均电流和湍流以及波高和方向

Wirewalker / Nortek的组合已在全球多个地方使用,包括美国海军研究办公室资助的孟加拉湾,北大西洋和北太平洋地区的项目,以及沿海的斯克里普斯海洋研究所美国南加州的地图。这些项目涵盖了两个广泛的研究领域:1)表征不受表面波影响的海洋混合层速度,以及2)在大深度范围内获得小尺度速度波动的垂直分辨率。 

Wirewalker / Nortek组合特别有用的一个特殊研究项目集中在了解内部波浪和其他小规模物理动力学如何推动海海交换。正如卢卡斯(Lucas)解释的那样,“目的是改善天气和气候预测中如何包括海洋对大气的影响,反之亦然。” 

另一个研究项目成功地证明了内部波浪在控制碳固定和生产率的过程中起着至关重要的作用(并且被低估了)。

改善对收集数据的可访问性

Wirewalker的商业生产始于2015年,尽管Del Mar Oceanographic正在不断提高其对研究人员的可用性,包括可访问其上安装的任何仪器捕获的数据。潘克尔说:“在许多实验中,数据很快变得比Wirewalker及其仪器更有价值。”该公司目前正在提高Wirewalker通过GSM,VHS和Iridium卫星星座向海岸传输数据的能力。将来,他们还将利用波能为Wirewalker携带的仪器提供动力,从而进一步延长部署的潜在时间。

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