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陈根:海洋探测精准化,效率精准终于兼得

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文/陈根

无双棋牌官网 据外媒New Atlas报道,由麻省理工学院和伍兹霍尔海洋研究所团队共同开发,被称为EcoCTD的一项海洋探测器——现有的一类海洋学探测器CTD中的一员,正在改变当前的探测方式。

这种新型探测方式不仅可以提高探测效率,而且可以让海洋探测更为精准。那么何谓CTD呢?CTD的中文名称叫温盐深剖面仪,是一种用来测定不同深度的海水水温、盐度的水体检测仪器。

CTD系统即盐温深测量系统,一般称为温盐深系统,用于测量水体的电导率、温度及深度三个基本的水体物理参数。根据此三个参数,还可以计算出其它各种物理参数,如声速等。这一系统是海洋及其它水体调查的必要设备、海水物理和化学参数的自动测量装置。简单的说,它就是一种海洋探测仪,可以测量水的电导率、温度和深度。借助于CTD通常可以收集水样,随后对水样进行检查,以检测浮游生物等生命形式。

我们都知道地球上海洋总面积约为3.6亿平方公里,约占地球表面积的71%,平均水深约3795米,海洋对于我们人类而言是一个有着巨大探索空间的领域。在不同的海域,生存着的海洋生物也不尽相同,靠近海面的海洋生物与生活在深海中的海洋生物有很大的差异。

无双棋牌官网 在目前的海洋探索中,为了更好地了解这些区域的差异,通常是采用携带CTD系统的设备进行科学考察。在考察的时候研究船必须停下来等待,因为探头需要被放到水里去收集数据,然后再把它吊上来,这就严重制约了考察的效率。

麻省理工学院和伍兹霍尔海洋研究所的研究团队基于当前这个问题创造了一种可以在水中“自由落体”的生物探测器,也就是被称为EcoCTD的一项海洋探测器。这种探测器主要解决了效率问题,并且在提升效率的情况下保障了数据采集的可靠性。这项技术的核心就是改变了当前CTD采集过程中船只需要停下来等待的问题。EcoCTD就是让船只在保持一直航行的情况下能够不断地采集数据,而且还能测量叶绿素的浓度,也就是浮游植物产生的绿色色素。因为不同海域中浮游生物的存在与活跃度的区别,可以证明可能有其他更大的生物群存在。

EcoCTD的技术原理就是当探测探头一落入水中时,沉重的铅圈就会以每秒约3米(9.8英尺)的速度落入水中。即使是在被缆绳拴住的主机船仍在前方巡航的情况下,这种快速的下降速度也让EcoCTD在大约两分钟内到达500米(1640英尺)的深度--这已经超过了光合作用能够产生的深度。

之后,船员们用吊车将探测器吊回水面,EcoCTD在大约12分钟内就能被收回。而当EcoCTD设备在水中移动的时候,一个被称为EcoPuck的传感器就会根据周围的环境发出红光和蓝光脉冲。研究人员可以通过分析这些光的散射方式,推算出有多少叶绿素存在。同时,另一个被称为为Rinko III Do的传感器可以测量不同深度的氧气浓度,从而可以推算出微生物群落在一定时间里吸收了多少氧气。

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