Float (oceanografisk instrumentplattform)

Grundläggande delar av en typisk profileringsflotta

En flöte (inte att förväxla med en drifter ) är en oceanografisk instrumentplattform som används för att göra underjordiska mätningar i havet utan behov av ett skepp, propeller eller en person som använder den. Flottörer mäter de fysiska och kemiska aspekterna av havet i detalj, som att mäta vattnets riktning och hastighet eller temperatur och salthalt. En flottör kommer att sjunka till ett förutbestämt djup där det kommer att vara neutralt flytande . När en viss tid har gått kommer de flesta flottörer att stiga tillbaka till ytan genom att öka dess flytkraft så att de kan överföra data som de samlat in till en satellit . En flottör kan samla in data medan den är neutralt flytande eller rör sig genom vattenpelaren . Ofta behandlas flöten som engångsprodukter, eftersom kostnaden för att återvinna dem från avlägsna områden i havet är oöverkomlig; när batterierna går sönder slutar en flottör att fungera och driver på djupet tills den går på grund eller svämmar över och sjunker. I andra fall sätts flottörer ut under en kort tid och återvinns.

Konstruktion

Dessa autonoma drivande fordon har typiskt aluminiumtryckhus i storleksordningen en meter långa. För att ändra flytkraften används en pump för att blåsa upp eller tömma en extern oljeblåsa. Vissa flottörer kan ta loss en ballast för att öka dess flytförmåga, men det kan bara göras en gång. Vikten på en flottör är ca 20 kg utan sensorer. Flottörer kan bära en mängd olika sensorer för att samla in data. En vanlig sensor som används är en CTD för att samla in data om konduktivitet , temperatur och djup (vilket är relaterat till tryck ). Salthalten kan beräknas från de mätningar som tagits av CTD . Andra sensorer som används inkluderar syre- , nitrat- , solljus-, klorofyll- och pH- sensorer. Akustiskt spårade flottörer har en hydrofon på sig för att producera ljud. Utan sensorerna kan en flottör kosta cirka 25 000 USD.

Profilering flyter

Profilerande flöten, som APEX-flottar, SOLO-floats (inklusive SOLO-TREC ), PROVOR-floats och Navis-floats ( Sea-Bird Scientific ), ändrar sin flytkraft för att röra sig vertikalt genom vattenpelaren i havet för att upprepade gånger samla in data som spänner över ett intervall av djup ("profiler"). Profilerande flottörer kan ha mer än en sensor av samma typ på sig. En sensor på toppen av flottören kommer att samla in data bättre än en på botten om flottören rör sig vertikalt genom vattenpelaren, och en sensor på botten kommer att samla in data bättre om flottören är på väg nedåt. Dessa flottörer kan göra några hundra profiler till ett maximalt djup av 2000 meter innan batteriet tar slut, och överföra sina data till land via satellitkommunikation varje gång de går upp till ytan. Djupare dykmodeller som kan nå 6000 meter har gjorts, tillräckligt djupa för att nå havsbotten på de flesta platser. En stor användare av profileringsflottörer är Argo-programmet , som syftar till att hålla 3000 av dem fungerande i havet vid varje given tidpunkt.

Apex flyter

Argo-programmet använder Apex-floats. Dessa flottörer driver på ett visst djup under en längre tid, 5 till 10 dagar, innan de dyker upp för att överföra data till satelliter. Den kommer sedan att sjunka tillbaka till det bestämda djupet.

Lagrangian flyter

En Lagrangian flöte liknar en Lagrangian drifter genom att den är designad för att följa ett paket vatten, förutom att Lagrangian flottören kan ändra sin flytkraft för att samla in profildata också. Genom att följa ett vattenpaket minimeras vattnets advektiva effekter för att visa förändringen av vattenpaketets egenskaper över tiden.

Kustflottar

Även om kustområdena i världen är de mest produktiva delarna av havet, används inte flöten ofta för att studera kusten. Flottörer i kustområden är mindre vanliga på grund av risken för att flottörerna skadas av kusten eller sköljs i land. En nyare modell för en kustflotta utvecklas av Monterey Bay Aquarium Research Institute ( MBARI). Dessa nya flottörer sitter på havsbotten mellan profilerna. Detta gör att flottörerna kan motstå att flyttas av strömmarna när de inte samlar in data. Kustflottan skulle samla in profildata oftare än Argofloats på grund av den snabbt föränderliga kustmiljön.

Icke-profilerande flottörer

Vissa flottörer är endast utformade för att kartlägga strömmar på ett enda djup; de har inte förmågan att justera sin flytkraft, så de är noggrant ballasterade för att matcha vattentätheten på önskat djup. Ett modernt exempel på denna typ är RAFOS-flottan ; historiska versioner inkluderar Swallow , ALACE och SOFAR flöten.