CTD (instrument)
För information om CTD-rosettutrustningspaketet som helhet, se: Rosettprovtagare
En CTD eller sond är ett oceanografiinstrument som används för att mäta den elektriska konduktiviteten , temperaturen och trycket hos havsvatten (D står för "djup", vilket är nära relaterat till tryck). Konduktivitet används för att bestämma salthalten .
CTD:n kan inkorporeras i en uppsättning Niskin-flaskor som kallas en karusell eller rosett . Provtagningsflaskorna stängs på fördefinierade djup, utlösas antingen manuellt eller av en dator, och vattenproverna kan därefter analyseras vidare för biologiska och kemiska parametrar.
CTD kan också användas för kalibrering av sensorer.
Uppmätta egenskaper
Instrumentet är ett kluster av sensorer som mäter konduktivitet, temperatur och tryck. Sensorer skannar vanligtvis med en hastighet av 24 Hz. Djupmätningar härleds från mätning av hydrostatiskt tryck och salthalt mäts från elektrisk konduktivitet . Sensorer är anordnade inuti ett metall- eller hartshus, materialet som används för huset bestämmer till vilket djup CTD:n kan sänkas. Titanhus tillåter provtagning till djup som överstiger 10 500 meter (34 400 fot). Andra sensorer kan läggas till i klustret, inklusive några som mäter kemiska eller biologiska parametrar, såsom löst syre och klorofyllfluorescens , de senare en indikation på koncentrationen av mikroskopiska fotosyntetiska organismer ( fytoplankton ) som finns i vattnet.
Spridning
Utplaceringen av rosetten sker från däcket på ett forskningsfartyg. Instrumentet sänks ner i vattnet i det som kallas nedsänkt till ett bestämt djup eller till några meter över havsbotten, vanligtvis med en hastighet av cirka 0,5 m/s. För det mesta är en ledande tråd ansluten till CTD-ramen som ansluter CTD till en inbyggd dator, och möjliggör omedelbar uppladdning och realtidsvisualisering av insamlad data på datorskärmen. Vattenpelarens profil används ofta för att bestämma vid vilka djup rosetten kommer att stoppas på väg tillbaka till ytan (den uppåtgående) för att samla in vattenproverna med hjälp av de bifogade flaskorna.
Teknologisk utveckling
CTD-systemet skapades av Neil Brown vid CSIRO Division of Marine Research. Brist på intresse från ledningen såg Brown flytta till Woods Hole Oceanographic Institution. CTD:n övervann begränsningarna i ett tidigare liknande system också utvecklat av Brown, kallat en STD. Förbättringen möjliggjordes tack vare ökad tillförlitlighet och minskade kostnader för datorteknik. Dessförinnan var den mekaniska badtermografen (MBT) normen
Fördelar och begränsningar
Fördelen med CTD-casts är förvärvet av högupplösta data. Begränsningen med CTD-provtagning är att endast en punkt i rymden (provtagningsplatsen) kan tas på en gång, och många kast, som är kostsamma och tidskrävande, behövs för att få en bred bild av den intressanta marina miljön. Från den information som samlats in under CTD-kastningar kan forskare dock undersöka hur fysiska parametrar är relaterade, till exempel till den observerade distributionen och variationen av organismer som lever i havet, och på så sätt fördjupa vår förståelse för de processer som styr havets liv.
Galleri
En video av en National Oceanic and Atmospheric Administration CTD som används i Atlanten.
Källor
- Baker DJ 1981 " Havsinstrument och experimentdesign " Kapitel 14 s 416–418
- Pickard George L. och William J. Emery "Descriptive Physical Oceanography, An introduction" 5:e upplagan, Butterworth-Heineman ( Elsevier Science ): 1990
- Moderna oceanografiska CTD-system
- Historien om utvecklingen av CTD-system