背景
北極研究人員采用新的監(jiān)測技術(shù),,通過測量地表冰層下水柱的溫度和鹽度,,來調(diào)查氣候變化的影響。使用SonTek CastAway-CTD™儀器進(jìn)行調(diào)查,可以為我們了解洋流變化對(duì)北歐氣候的影響方式提供新思路,。
卡特林北極調(diào)查是科學(xué)家和探險(xiǎn)家之間的一次獨(dú)特合作,CastAway使研究人員能夠在惡劣的條件下快速工作,,得益于該設(shè)備體積小巧,,攜帶方便,無需計(jì)算機(jī)輔助即可在野外操作,。
之前的研究著眼于冰層厚度和海洋酸化,,但新的卡特林調(diào)查工作研究冰層表面下的淡水流,以幫助了解它們對(duì)自下而上的冰融化的影響,,而這種融化正在破壞全球的海洋環(huán)流,。
CastAway使研究人員能夠在惡劣的條件下迅速開展工作,得益于該設(shè)備體積小巧,,攜帶方便,,無需計(jì)算機(jī)輔助即可在野外操作。
北極的氣候變化
北極環(huán)境對(duì)全球氣候有重大影響,。多年來,,氣候科學(xué)家一直對(duì)全球天氣系統(tǒng)的未來變化表示擔(dān)憂,并強(qiáng)調(diào)了北極在這些系統(tǒng)中所扮演的角色,。北極的變化在很大程度上促進(jìn)了溫鹽環(huán)流,;一個(gè)巨大水生傳送帶,它連接地球上的海洋,,散發(fā)熱量,、氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)。
溫鹽環(huán)流變化與廣闊的大氣相結(jié)合,,北極地區(qū)的正反饋循環(huán)(從融化的永久凍土中產(chǎn)生大量甲烷),,可能對(duì)全球氣候產(chǎn)生巨大影響。
2011年,,Catlin Group委托卡特林北極調(diào)察隊(duì)對(duì)對(duì)古斯塔夫阿道夫王子海上的臨時(shí)冰基地進(jìn)行評(píng)估,,該基地位于加拿大北極群島的最北部端,,,距離北極大約800英里,。
溫鹽環(huán)流的變化與廣闊的大氣相結(jié)合,正反饋循環(huán)會(huì)對(duì)全球氣候產(chǎn)生影響,。
有機(jī)物(CDOM)
該團(tuán)隊(duì)的一個(gè)關(guān)鍵的測量參數(shù)是有色溶解有機(jī)物(CDOM),,因?yàn)榇罅康腃DOM會(huì)導(dǎo)致40%以上的光吸收。在北極,,大部分CDOM來自俄羅斯北部的三個(gè)巨大的河口,。在評(píng)論CDOM的重要性時(shí),,英國海洋學(xué)家Victoria Hill博士說:“在局部,CDOM應(yīng)該增加熱分層作用,,在表層附近捕獲熱量,。水變得更穩(wěn)定,混合減少,。然而,,如果表面冰融化了,它會(huì)在上層形成一層不混合的新鮮冷水,。從長遠(yuǎn)來看,,表層水變得更暖,不再下沉,,形成更深,、更冷的水將墨西哥灣流吸引到北歐。”
研究人員預(yù)計(jì)北冰洋將是高度透明狀態(tài),,因?yàn)樨暙I(xiàn)CDOM的河流被凍結(jié)了,。然而,該調(diào)察小組認(rèn)為情況并非如此,。事實(shí)上,,Hill博士透露:“在楚科奇,CDOM吸收了70%到80%的太陽輻射,。”在由斯科特極地研究所的Adrian McCullum檢索的另一組數(shù)據(jù)中,,有關(guān)結(jié)果是從水柱樣本中獲得的;在200米以下的深度,,水溫比預(yù)期低1攝氏度,。在通常穩(wěn)定的深水中,這種顯著變化表明,,表面融化的水正在下沉,,促使溫暖的水與表層冰接觸。這進(jìn)一步激發(fā)了人們對(duì)北冰洋溫度變化的興趣,。
在200米以下的深度,,水溫比預(yù)期低1攝氏度。在通常穩(wěn)定的深水中,,這種顯著變化表明,,表面融化的水正在下沉,促使溫暖的水與表層的冰接觸,。
北冰洋剖面儀
高度專業(yè)化設(shè)備是深水剖面測量所必需的,。SonTek的CastAway-CTD開發(fā)出簡單而精確的方法,可以快速測定100米以下的電導(dǎo)率,、溫度和深度,。將GPS,、傳感器、數(shù)據(jù)記錄和顯示器集成在一個(gè)緊湊的儀器中,,該設(shè)備可以直接投入(或下放)水中并立即回收。
CastAway會(huì)自動(dòng)收集和計(jì)算數(shù)據(jù),,用戶可以在一個(gè)小顯示屏上立即看到他們的工作結(jié)果,。因此,SonTek CastAway-CTD(電導(dǎo)率,、溫度和深度)是研究CDOM對(duì)海洋溫度影響的理想應(yīng)用之一,。這是一種重量輕、易于使用的水文剖面儀器,,具有高分辨率的電導(dǎo)率,、溫度和深度的取樣,是卡特林北極調(diào)察團(tuán)隊(duì)使用的重要取樣設(shè)備,。
將GPS,、傳感器、數(shù)據(jù)記錄和一個(gè)顯示器集成在一個(gè)緊湊的儀器中,,該設(shè)備可以直接投入(或下放)水中并立即回收,。
Castaway-CTD用戶反饋
Castaway的部署很容易,可以將它丟進(jìn)北極冰層上的鉆孔中,,可以自由降落,,深度可達(dá)100米的,利用傳感器收集數(shù)據(jù),,包括一個(gè)能夠在200毫秒內(nèi)做出響應(yīng)的溫度系統(tǒng),。該設(shè)備特別適合在這種嚴(yán)苛環(huán)境下進(jìn)行調(diào)察。它堅(jiān)固耐用,,抗腐蝕性的外殼,、流通式設(shè)計(jì)、AA電池供電和無需額外工具的操作意味著CastAway非常適合北極調(diào)察,。

CastAway的維護(hù)非常簡單,;在推薦的年度工廠校準(zhǔn)之間,只需用淡水快速?zèng)_洗,,偶爾擦洗耐腐蝕電極,,即可保持CastAway-CTD的良好狀態(tài)。
CastAway保留了傳統(tǒng)CTD系統(tǒng)的所有優(yōu)點(diǎn),,并且額外的吸引力在于其便攜,、靈活性和速度, 無論應(yīng)用在北極的冰冷水域還是斯里蘭卡的溫暖熱帶水域,。
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