А. П. Толстошеев, Е. Г. Лунев, С. В. Мотыжев, В. З. Дыкман

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация

Цель. Достоверность знаний о динамике океана и изменчивости климата в значительной степени ограничивается отсутствием систематических контактных наблюдений солености в поверхностном слое моря – одного из основных гидрологических параметров, определяющих циркуляцию и стратификацию водных масс. Цель данной работы – создание автономного средства долговременного мониторинга солености верхнего слоя морской воды.

Методы и результаты. Одним из наиболее эффективных средств контактных наблюдений верхнего слоя океана является глобальная сеть поверхностных дрейфующих буев – дрифтеров. В настоящее время в состав сети, насчитывающей свыше 1,5 тыс. буев, входит лишь небольшое количество дрифтеров-солемеров, применение которых, как правило, ограничено рамками пилотных экспериментов. Вычисление солености в дрифтерах реализовано традиционным методом с использованием результатов измерений электропроводимости и температуры. Существует ряд проблем, связанных как с принципом определения солености таким методом, так и с обеспечением долговременной стабильности датчиков электропроводимости в условиях загрязнения и биологического обрастания. В Морском гидрофизическом институте РАН был разработан дрифтер с модулем SVT для вычисления солености альтернативным методом – по результатам измерений скорости звука и температуры. В модуле используются специально разработанный времяпролетный измеритель скорости звука с фиксированной базой и кварцевый датчик температуры. В течение двух лет были выполнены многочисленные лабораторные и натурные испытания нескольких экземпляров модуля SVT. По данным лабораторных испытаний, пределы сходимости результатов измерений скорости звука в дистиллированной воде составили ±0,02 м/с. По данным долговременных натурных испытаний, которые проводились в условиях интенсивного биологического обрастания, погрешность оценивания солености по результатам измерений скорости звука и температуры модулем SVT находилась в пределах ±0,05 ‰, что позволяет рассчитывать на устойчивость характеристик модуля в реальных условиях длительной необслуживаемой эксплуатации в составе дрифтера.

Выводы. Полученные результаты позволяют рекомендовать использование дрифтеров с модулями измерения скорости звука и температуры в качестве эффективного средства систематического оперативного мониторинга поля солености верхнего слоя моря.

Ключевые слова

дрейфующий буй, морская вода, скорость звука, температура, соленость.

Благодарности

Авторы выражают свою признательность рецензентам за ценные замечания и методическую помощь. Работа выполнена в рамках государственного задания по теме «Развитие методов и средств оперативной океанологии для исследований изменчивости полей Черного моря» (шифр «Черное море») Программы фундаментальных научных исследований президиума РАН № 20 «Новые вызовы климатической системы Земли» на 2019 г. при финансовой и технической поддержке ООО «Марлин-Юг».

Для цитирования

Модуль оценивания солености морской воды на основе измерений скорости звука / А. П. Толстошеев [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2021. Т. 37, № 1. С. 132–142. doi:10.22449/0233-7584-2021-1-132-142

DOI

10.22449/0233-7584-2021-1-132-142

Скачать статью в PDF-формате