Кіріспе
Су температурасы мен қысымын анықтау құрылғысы Батитермограф немесе БТ, сондай-ақ механикалық батитермограф немесе МБТ деп аталады; Құрал құлатылған кезде, сым алдын ала белгіленген тереңдікке жеткенше төленеді, содан кейін тежегіш қолданылып, БТ қайтадан жер бетіне тартылады. MIT, Вудс-Холл океанографиялық институты (WHOI) және АҚШ әскери-теңіз флоты арасында ынтымақтастық ретінде. Бұл құрылғы Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде АҚШ-тың теңіз флоты үшін мұхиттың температурасының өзгеруі туралы ақпарат жинау үшін өзгертілген. Алғашында слайдтар "бармақпен май жағу арқылы, содан кейін қолдың жұмсақ жағымен сүрту арқылы" дайындалды, содан кейін слайдты Бунсен отшашығының жалынынан түтінге айналдырды. Кейіннен бұл майды буланған металл қаптамамен ауыстырды. Су асты температурасы мен қысымындағы айырмашылықтарды бақылау арқылы су асты кемесі командирі температуралық қабаттарды түзетіп, сонардың дәлдігіне әсер ететінін анықтай алады. Бұл әсіресе торпедаларды нысанаға сонарлық түзету негізінде ату кезінде маңызды болды.
The bathythermograph, or BT, also known as the Mechanical Bathythermograph, or MBT; While the instrument is being dropped, the wire is paid out until it reaches a predetermined depth, then a brake is applied and the BT is drawn back to the surface. as a collaboration between MIT, Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), and the U. S. Navy. The device was modified during World War II to gather information on the varying temperature of the ocean for the U. S. Navy. Originally the slides were prepared "by rubbing a bit of skunk oil on with a finger and then wiping off with the soft side of one's hand," followed by smoking the slide over the flame of a Bunsen burner. Later on the skunk oil was replaced with an evaporated metal film. By monitoring variances, or lack of variances, in underwater temperature or pressure layers, while submerged, the submarine commander could adjust and compensate for temperature layers that could affect sonar accuracy. This was especially important when firing torpedoes at a target based strictly on a sonar fix.</blockquote>
Бір рет қолданылатын батитермограф
БТ-ны қолдану мен қайтарудың қауіптілігін өз көзімен көргеннен кейін Джеймс М. Снодграсс бір рет қолданылатын батитермографты (XBT) әзірлеуді бастады. Снодграсс XBT-ді былай сипаттады: Қысқаша айтқанда, бірлік екі құрамдас бөлікке бөлінеді: кемеден су үстіне бірлікке және су үстінен бірлікке. Менің ойымша, "Армстронг" әдісімен немесе кез-келген уақытта жер бетіндегі кемеге қосылатын қарапайым механикалық құрылғы арқылы лақтырыла алатын пакет. Желдің төлемі су бетіндегі кемеден төленеді, су бетіндегі жүзуші бірліктен емес. Жер бетіндегі жүзу үшін ең аз суға бату және шағын, өте қарапайым теңіз зәкірін қажет етеді. Осы қарапайым платформадан бір рет пайдаланылатын BT блогы акустикалық блок үшін көрсетілгендей құлайды. Алайда, ол өте нәзік жіппен, мүмкін, бейтараптылықпен жүзуші өткізгішпен, жүзуші блогына аяқталады, содан кейін кемеге апаратын сымға қосылады. 1960 жылдардың басында АҚШ әскери-теңіз флоты XBT-ны әзірлеу үшін Массачусетс штатының Марион штатындағы Sippican корпорациясымен келісімшарт жасасты, олар жалғыз жеткізуші болды. Үлгілік қолданулар Максималды тереңдік Шектелген кеме жылдамдығы Т Т 4 А.С. ф-ның АСВ операциялары үшін қолданатын стандартты зонд 460 м 1500 фут 30 түйін 65 см Т 5 Терең мұхит ғылыми және әскери қолданулары 1830 м 6000 фут 6 түйін 65 см Жылдам Терең кез келген XBT кеме жылдамдығының ең жоғары мүмкіндігінше ең терең тереңдік мүмкіндіктерін қамтамасыз етеді 1000 м3280 фут 20 түйін 65 см Т 6 Океанографиялық қолданулар 460 м1500 фут 15 түйін 65 см Т 7 АСВ және басқа әскери қолдануларда сонарлық болжауды жақсарту үшін тереңдікті арттыру 760 м2500 фут 15 түйін 65 см Терең көк Океанографиялық және теңіздік қолданулар үшін ұшыру жылдамдығын арттыру 760 м2500 фут 20 түйін 65 см Т 10 Коммерциялық балық аулау 200 м 600 фут 10 түйін 65 см Т 11 А.С. ф-ның жоғары шешімді миналық және физикалық океанографиялық қолданулары үшін. 460 м1500 фут 6 түйін 18 см
XBT құлау жылдамдығының ауытқуы
XBT тереңдікті өлшемейтіндіктен (мысалы, қысым арқылы), тереңдік профильдерін уақыт сериясынан алу үшін құлау жылдамдығы теңдеулері қолданылады. Төсу жылдамдығы теңдеуі мынадай нысанды алады: мұнда z ((t) - XBT тереңдігі метрмен; t - уақыт; және a & b - теориялық және эмпирикалық әдістер арқылы анықталған коэффициенттер. b коэффициентін зонд суға тиген кездегі бастапқы жылдамдық деп қарастыруға болады. a коэффициентін сымның уақытпен созылуы бойынша массаның азаюы деп қарастыруға болады. Бұл теңдеулер ұзақ уақыт бойы салыстырмалы түрде жақсы қалыптасқан, алайда 2007 жылы Гурецки мен Колтерманн XBT температурасын өлшеу мен CTD температурасын өлшеу арасындағы ауытқушылықты көрсетті. Олар бұл уақыт өте келе өзгеріп отыратынын және тереңдікті есептеудегі де, температураны өлшеудегі де қателіктерге байланысты болуы мүмкін екенін көрсетті. 2008 жылғы NOAA XBT құлау деңгейі семинар-тренингінде бұл мәселені шешу басталды, бірақ өлшеулерді түзетуді қалай жалғастыруға болатыны туралы нақты қорытынды жоқ. 2010 жылы ХБТ құлау деңгейі туралы екінші семинар Гамбургте, Германияда өткізілді. Мұның басты әсері - тереңдіктегі температуралық профильді жоғарғы мұхиттың жылу құрамын бағалау үшін интеграциялау; осы теңдеулердегі ауытқулар жылу құрамының бағалауында жылы ауытқуларға әкеледі. Арго жүзушілерінің енгізілуі температуралық профильдердің XBT-ге қарағанда әлдеқайда сенімді көзін қамтамасыз етті, алайда XBT жазбасы онжылдық үрдістер мен өзгермелілікті бағалау үшін маңызды болып қала береді, сондықтан осы жүйелі ауытқуларды шешу үшін көп күш жұмсалды. XBT түзетуі құлау жылдамдығын түзетуді және температураны түзетуді қоса алуы қажет.
where, z(t) is the depth of the XBT in meters; t is time; and a & b are coefficients determined using theoretical and empirical methods. The coefficient b can be thought of as the initial speed as the probe hits the water. The coefficient a can be thought of as the reduction in mass with time as the wire spools off. For a considerable time, these equations were relatively well established, however in 2007 Gouretski and Koltermann showed a bias between XBT temperature measurements and CTD temperature measurements. They also showed that this varies over time and could be due to both errors in the calculation of depth and in measurement of the temperature. From that the 2008 NOAA XBT Fall Rate Workshop began to address the problem, with no viable conclusion as to how to proceed with adjusting the measurements. In 2010 the second XBT Fall Rate Workshop was held in Hamburg, Germany to continue discussing the problem and forge a way forward. A major implication of this is that a depth temperature profile can be integrated to estimate upper ocean heat content; the bias in these equations lead to a warm bias in the heat content estimations. The introduction of Argo floats has provided a much more reliable source of temperature profiles than XBTs, however the XBT record remains important for estimating decadal trends and variability and hence much effort has been put into resolving these systematic biases. XBT correction needs to include both a drop rate correction and a temperature correction.
Қолданылуы
Океанография және гидрография: мұхиттың температуралық құрылымы туралы ақпарат алу. 2019 жылы (жарияланған 2023) Шығыс Антарктидадағы Тоттен мұздықының шығысында жүргізілген зерттеуде мұздықтың төменгі жағында мұздық температурасынан жоғары тереңдіктегі судың ерігені көрінді. Су асты және су асты кемелеріне қарсы соғыс: белсенді сонарлық іздестіруді болдырмау үшін су асты кемелері қолданатын қабаттың тереңдігін (термоклин) анықтау.