Мониторинг температуры океана – одна из наиболее важных задач для исследования климата и учета его изменений.
Мы подготовили информационную статью, в которой хотим поговорить о том, как температура влияет на климат и какие приборы могут использоваться для ее измерения.
Если Вам требуется заказать оборудование – отправьте запрос на нашу почту.
Как океан влияет на климат и погоду на суше?
Одним из способов, которым мировой океан влияет на погоду и климат, является его важная роль в поддержании тепла на нашей планете. Большая часть солнечного излучения поглощается океаном, особенно в тропических водах вокруг экватора, где водные массы действуют как огромная, сохраняющая тепло солнечная панель. Участки суши также поглощают часть солнечного света, а атмосфера помогает удерживать тепло, которое в противном случае быстро улетучивалось бы в космос после захода солнца.
Океан не просто хранит солнечную радиацию — он также помогает распределять тепло по всему земному шару. Когда молекулы воды нагреваются, они свободно обмениваются с воздухом в процессе, называемом испарением. Океанская вода постоянно испаряется, повышая температуру и влажность окружающего воздуха, образуя дождь и штормы, которые затем переносятся пассатными ветрами. Фактически, почти все осадки, выпадающие на сушу, начинаются в океане. Тропики особенно дождливы, потому что поглощение тепла, а следовательно, и испарение океана, в этой области самые высокие.
За пределами экваториальных областей Земли погодные условия в основном определяются океаническими течениями. Течения — это движения океанской воды в непрерывном потоке, создаваемые в основном поверхностными ветрами, но также частично градиентами температуры и солености, вращением Земли и приливами. Основные системы течений обычно текут по часовой стрелке в северном полушарии и против часовой стрелки в южном полушарии, образуя круговые траектории, которые часто очерчивают береговые линии.
Океанические течения, по сути, действуют как конвейерная лента, транспортируя теплую воду и осадки от экватора к полюсам и холодную воду от полюсов обратно к тропикам. Таким образом, океанические течения регулируют глобальный климат, помогая противодействовать неравномерному распределению солнечной радиации, достигающей поверхности Земли. Без течений в океане региональные температуры были бы более экстремальными — очень жаркими на экваторе и холодными к полюсам — и гораздо меньшая часть суши Земли была бы пригодной для жизни.
Покрывая около 70 процентов поверхности Земли, мировые океаны имеют двустороннюю связь с погодой и климатом. Океаны влияют на погоду в локальном и глобальном масштабах, в то время как изменения климата могут фундаментально изменить многие свойства океанов. В этой главе рассматривается, как некоторые из этих важных характеристик океанов менялись с течением времени.
Мониторинг температуры океана и изменение климата
Поскольку парниковые газы поглощают больше энергии, поступающей от солнца, океаны также поглощают больше тепла, что приводит к повышению температуры поверхности моря и повышению уровня моря. Изменения температуры океана и течений, вызванные изменением климата, приведут к изменениям в климатических моделях по всему миру.
Например, более теплые воды могут способствовать развитию более сильных штормов в тропиках. Последствия, связанные с повышением уровня моря и более сильными штормовыми нагонами, особенно актуальны для прибрежных регионов.
Хотя океаны помогают сдерживать изменение климата, сохраняя большие объемы углекислого газа, повышение уровня растворенного углерода оказывает значительное влияние на химический состав морской воды и делает ее более кислой. Повышение кислотности океана затрудняет построение скелетных структур и раковин многих видов живых организмов, таких как кораллы или моллюски. Эти эффекты, в свою очередь, могут существенно изменить биоразнообразие и продуктивность экосистем океана.
Изменения в океанических системах обычно происходят в течение гораздо более длительных периодов времени, чем в атмосфере, где штормы могут образовываться и рассеиваться за один день. Взаимодействие между океанами и атмосферой происходит медленно в течение многих месяцев или лет, как и движение воды в океанах, включая смешивание глубоких и мелких вод. Таким образом, запущенные тенденции могут сохраняться десятилетиями, столетиями или даже дольше.
Исторически мониторинг температуры океана требовал, чтобы корабли опускали датчики или пробоотборники в воду с палубы при помощи специальных лебедок. Этот трудоемкий метод мог обеспечить данными о температуре, актуальными только для небольшой части огромного океана планеты. Чтобы охватить большую часть площади поверхностных вод мирового океана, ученые обратились к спутникам. По мере нагревания вода расширяется, поэтому оценки температуры океана можно вывести из высоты поверхности моря.
Чтобы получить более полную картину содержания тепла в океане на разных глубинах, ученые и инженеры также используют ряд приборов для измерения температуры in situ . Среди них — флот из более чем 3000 роботизированных «поплавков»-дрейферов, которые измеряют температуру океана по всему миру. Установленные на них датчики дрейфуют в океане на разных глубинах. Примерно каждые 10 дней, согласно запрограммированным инструкциям, они поднимаются в толще воды, регистрируя температуру (и соленость) по мере подъема. Когда поплавок достигает поверхности, он отправляет свое местоположение и другую информацию ученым через спутник, а затем снова опускается.
Также активно используются для измерения мониторинговые буи, пришвартованные в заранее определенных точках океана и измеряющие параметры воды с помощью комплекта подключенных к нему датчиков. Комплект может быть аналогичен таковому у дрейферов, анализирую соленость, температуру, уровень волн и мощность солнечной радиации, питающей океан теплом.
Датчики мониторинга температуры океана
Многопараметрический датчик качества воды ХА-137 "ОРТОКОН" – надежное и универсальное решение для контроля не только температуры, но и многих других физических и химических параметров воды.
Изделие подходит как для периодического мониторинга при опускании с судна, так и для монтаж на швартованный буй. Максимальная глубина исследования составляет 250 метров.
Для подключения дополнительных сенсоров доступно семь свободных портов, которые пользователь может оснастить любыми датчиками по своему усмотрению. Могут использоваться:
- Сенсоры проводимости;
- Анализаторы солености с ед. измерения мСм/см;
- Мутнометры;
- Датчики растворенного кислорода;
- Датчики флуоресценции для хлорофилла-а и фикоцианина
- CDOM;
- Сенсоры кислотности (pH);
- Датчики ОВП;
- Сенсоры углеводородов;
- Измерители содержания сырых нефтепродуктов.
Мониторинг температуры океана может осуществляться при помощи либо встроенного несъемного датчика, либо при помощи дополнительного высокоточного модуля.
Регистратор температуры океана АкваТаб-102 – это компактный прибор размером примерно с крупную пуговицу. Имея схожий вид и герметичный корпус, изделие подходит для погружения на небольшие глубины и не требует кабелей для передачи данных или внешней подачи питания.
Компактность и автономность дают возможность использовать их так, как не получится применять обычные датчики.
Есть две версии данного изделия – обычная и более экономически доступная АкваТаб-102-Б и высокоточная АкваТаб-102-РП с повышенным разрешением.
Можно заказать устройство с памятью на 2000, 4000 и 8000 измерений.
Экспорт данных происходит при помощи специального считывателя, подключаемого к USB-порту компьютера или ноутбука.
Заказать поставку оборудования для океанологических и климатических исследований с гарантией 2 года
Вам требуется профессиональная консультация по подбору оборудования для мониторинга морей и океанов? Есть вопросы по особенностям логистики в Ваш регион? Хотите запросить разработку решения по техническому заданию?
Наши специалисты готовы помочь Вам с вопросами любого рода. Просто отправьте запрос на нашу корпоративную почту.
Мы поставляет оборудование во все регионы России и стран таможенного союза.
Также заказчикам доступны опциональные услуги и сервис: разработка индивидуального решения «под ключ», выезд специалиста на объект, шеф-монтаж и подключение оборудования, разработка программного обеспечения для учета данных, помощь в составлении ТЗ.