24.Основные гидрологические данные в судовых океанологических наблюдениях

Начиная с 1966 г. океанологи из Орегонского университета дважды в месяц совершали экспедиции в океан на научно-исследовательском судне, двигаясь при этом из Ньюпорта, шт. Орегон, на запад до точки, отстоящей от берега на 265 км. Их задачей было собрать физические, химические и биологические данные и объединить их в одну картину, которая давала бы представление о сезонных и межгодовых вариациях в этом секторе северо-восточной части Тихого океана. Подобно представителям других наук, океанологи очень внимательно следят за тем, чтобы данные по каждой станции были снабжены сведениями, которые потребуются при дальнейшем анализе. Многие из этих сведений записываются в сокращенном виде, как показано ниже для январского рейса 1968 г.

NH-105 Каждой станции присваивается свой номер.

44° 39,1' с.ш., 126° 31,Г э.д.

Станция была выполнена на указанных широте и долготе.

Дата — 4 января 1968 г.; время всегда дастся Гринвическое (по 24-часовому циферблату).

Угол, который составляет с вертикалью уходящий в воду трос, равен 2°.

Значения температуры, измеренной «сухим» и «влажным» термометрами; разность температур является мерой влажности воздуха.

Неравномерные интервалы глубин. В верхнем слое пробы воды отбирают достаточно часто: в первых 100 м глубины расстояния между батометрами, используемыми для отбора проб, составляют 10, 20 и 25 м.

Чтобы привезти из рейса пробы морской воды с глубин, нужно опустить в море трос, к которому подвешены специальные емкости для отбора проб — батометры, обычно в количестве 20 штук, размешенные на тросе с такими интервалами, чтобы оказаться на заданных глубинах после того, как трос полностью вытравлен. Спустя некоторое время, нужное для того, чтобы прикрепленные к батометрам термометры приняли температуру окружающей воды, по тросу пускают грузик. Он заставляет батометры опрокидываться и закрываться. Поскольку термометры при этом также опрокидываются, ртутный столбик отрывается от основной массы ртути; это позволяет определять, какой объем имел столбик на данной глубине. Лаборант измеряет угол, на который трос отклоняется от вертикали вследствие дрейфа судна или из-за подводных течений. В реальных условиях трос редко идет вертикально, хотя обычно принимаются меры к тому, чтобы сделать угол наклона минимальным.

Расположение гидрологических станций планируется заранее. Существует реальная опасность, что трос зацепится за дно и оборвется.

После возвращения из рейса оборудование промывают и сушат, чтобы избежать коррозии от соли. Важнейшие пробы — образцы планктона и других организмов — немедленно обрабатываются или должным образом консервируются для последующего анализа.

Выделяют 3 типа данных: физические, химические, биологические.

Температура, соленость, содержание кислорода(мл/л), РО₄^3-,мкмоль/кг, NO₃^-, Si(OH)_4.

25.Единицы и точность измерений. Ошибки и интерполяция данных

Точность измерений. Температура округляется до 0,01 °С. На сегодняшний день электронные датчики температуры дают в 10 раз лучшее разрешение — 0,001 "С, однако для периодической проверки работы электронных схем до сих пор применяют термометры. Соленость приведена с точностью 0,001%о, откуда следует, что измерения велись электронными приборами, а не химическими методами, дающими меньшую точность. (Правда, погрешность измерений судового солемера составляет лишь около 0,003%о.) Почему мы нуждаемся в столь точных измерениях температуры и солености? Дело в том, что океанологи оценивают скорости течений, рассчитывая изменения плотности воды от станции к станции, а рассчитать плотность можно, лишь имея точные данные о температуре и содержании растворенных солей.

Измерения концентраций питательных веществ проводятся по возможности сразу после того, как батометр поднят на палубу. Однако трудности, связанные с работой на борту судна, не всегда позволяют это сделать. В таких случаях к пробам воды добавляют фиксирующие вещества, не даюшие организмам в пробе размножаться. Но, несмотря на принимаемые меры предосторожности, результаты такого запоздалого анализа часто уже нельзя считать достоверными.

«Плохие» данные. «Плохие» точки — скорее правило, чем исключение. Одна из главных причин, по которым нужно строить вертикальные профили разных параметров, состоит в необходимости выявить точки, настолько далеко «отскакивающие» от плавных кривых, что их приходится считать подозрительными. Источники ошибок неисчислимы: крышка батометра может захлопнуться до того, как трос будет вытравлен на всю длину; неправильно может работать изучить основные элементы структуры океана, опираясь на распределение консервативных характеристик. Кислород к таковым не относится (животные потребляют его, а растения производят), но анализ кислородного минимума позволяет прийти к важным заключениям.

Интерполированные данные. В соответствии с международными соглашениями все гидрологические данные публикуются, причем в таблицах приводятся значения, относящиеся к стандартным горизонтам. Новый набор данных мы получаем путем интерполяции первоначальных данных — либо с помощью компьютера, либо строя вертикальные профили и снимая с них значения параметров на стандартных горизонтах.

Единицы. Единицы измерений всегда указываются в таблицах. Содержание кислорода (единственный растворенный газ, который определялся в этих рейсах) дано в миллилитрах на литр морской воды. Концентрации питательных веществ Р0₄^—, noj~h Si(oh)₄ приводятся в микромолях на килограмм (химическая запись) и не интерполируются.