Введение
Устройство для определения температуры и давления воды Батитермограф, или БТ, также известный как Механический Батитермограф, или МБТ; в то время как прибор падает, проволока выводится, пока не достигнет заранее определенной глубины, затем применяется тормоз, и БТ вытягивается обратно на поверхность. как сотрудничество между MIT, Вудс-Холл Океанографический Институт (WHOI), и ВМС США. Устройство было модифицировано во время Второй мировой войны для сбора информации о изменяющейся температуре океана для ВМС США. Первоначально слайды готовились "натирая пальцем немного масла скунса, а затем вытирая мягкой стороной руки", а затем курили слайды над пламенем горелки Бунзена. Позже масло сканка было заменено испаренной металлической пленкой. Наблюдая за отклонениями или отсутствием отклонений в подводных слоях температуры или давления, командир подводной лодки может регулировать и компенсировать температурные слои, которые могут повлиять на точность сонара. Это было особенно важно при стрельбе торпедами по цели, строго основанной на фиксации сонара.
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>
Батитермограф одноразовый
После того, как он лично увидел опасность развертывания и извлечения БТ, Джеймс М. Снодграсс начал разрабатывать одноразовый батитермограф (XBT). Описание Snodgrass о XBT: Вкратце, блок будет разбиваться на два компонента, как следует: корабль к поверхности и поверхность к единому устройству. Я имею в виду пакет, который может быть выброшен, либо методом "Армстронга", либо каким-то простым механическим устройством, которое всегда будет подключено к поверхностному судне. Заплату будет производить корабль, а не плавучий отряд. Для плавания на поверхности потребуется минимальное плавание и небольшой, очень простой морской якорь. С этой простой платформы одноразовый блок BT погружался бы, как это было описано для акустического блока. Однако, она разворачивалась бы по мере того, как она идет очень тонкой нитью, вероятно, нейтрально плавучего проводника, заканчивающегося на плавучем блоке, оттуда соединенном с проводом, ведущим к кораблю. В начале 1960-х годов ВМС США заключили контракт с Sippican Corporation из Мариона, штат Массачусетс, на разработку XBT, который стал единственным поставщиком. Модельные приложения Максимальная глубина Номинальная скорость судна Вертикальная разрешение T 4 Стандартный зонд, используемый ВМС США для операций ASW 460 м 1500 футов 30 узлов 65 см T 5 Глубокие океаны научные и военные приложения 1830 м 6000 футов 6 узлов 65 см Быстрое глубину Предоставляет максимальные возможности глубины при максимально возможной скорости любого судна XBT 1000 м3280 футов 20 узлов 65 см T 6 Океанографические приложения 460 м1500 футов 15 узлов 65 см T 7 Увеличенная глубина для улучшения гидролокационного прогнозирования в ASW и других военных приложениях 760 м2500 футов 15 узлов 65 см Deep Blue Увеличенная скорость запуска для океанографических и морских приложений 760 м2500 футов 20 узлов 65 см T 10 Коммерческие приложения рыболовства 200 м600 футов 10 узлов 65 см T 11 Высокое разрешение для противоминных и физических океанографических приложений ВМС США. 460 м1500 футов 6 узлов 18 см
Уровень падения XBT
Поскольку XBT не измеряют глубину (например, с помощью давления), уравнения скорости падения используются для получения профилей глубины из того, что по сути является временным рядом. Уравнение скорости падения принимает форму: где, z ((t) - глубина XBT в метрах; t - время; а a и b - коэффициенты, определяемые с использованием теоретических и эмпирических методов. Коэффициент b можно рассматривать как начальную скорость, когда зонд попадает в воду. Коэффициент a можно рассматривать как уменьшение массы со временем, когда проволока откручивается. В течение значительного времени эти уравнения были относительно хорошо установлены, однако в 2007 году Гурецкий и Колтерманн показали смещение между измерениями температуры XBT и измерениями температуры CTD. Они также показали, что это изменяется с течением времени и может быть связано как с ошибками в расчете глубины, так и с измерением температуры. Начиная с этого, в 2008 году NOAA XBT Fall Rate Workshop начал решать проблему, не придя к жизнеспособному выводу о том, как приступить к корректировке измерений. В 2010 году в Гамбурге, Германия, был проведен второй семинар по снижению скорости падения XBT, чтобы продолжить обсуждение проблемы и найти пути вперед. Основным следствием этого является то, что профиль температуры глубины может быть интегрирован для оценки теплового содержания верхних океанов; смещение в этих уравнениях приводит к тепловому смещению в оценках теплового содержания. Введение плавающих элементов Argo обеспечило гораздо более надежный источник температурных профилей, чем XBT, однако запись XBT остается важной для оценки десятилетних тенденций и изменчивости, и поэтому было приложено много усилий для решения этих систематических искажений. Коррекция XBT должна включать как коррекцию скорости падения, так и коррекцию температуры.
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.
Применение
Океанография и гидрография: получение информации о температурной структуре океана. Исследование 2019 года (опубликовано в 2023 году) на выходе ледника Тоттен в Восточной Антарктиде показало, что вода на глубине выше нуля тает на нижней стороне ледника. Подводная и противоподводная война: для определения глубины слоя (термоклина), используемого подводными лодками, чтобы избежать активного поиска сонаром.