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温盐深仪简介

温盐深仪简介
温盐深仪简介

温盐深仪(Conductivity Temperature Depth,缩写CTD)是一种用于测量海水的电导率、温度和压力的海洋学仪器。CTD中C代表Conductivity,电导率,这是因为电导率能用来推算盐度(Salinity);而D代表Depth,深度,因为深度是由压力计算而得到。

CTD可集成在采水器阵列中。通过预设定采水深度,采水器能够在指定深度自动采集水样,以进行进一步的生物和化学参数分析。近年亦出现了抛弃型温盐深仪(XCTD, eXpendable CTD),一种一次性的小型CTD,由一根导线连接至终端,达到指定深度后即自动断开。

CTD也可用于校准其他传感器。

测定特性:

CTD的实质是一套测量电导率、温度和压力的传感器集群。CTD直接测量的数据并不包含其中文名(温盐深仪)所含之盐度和深度,盐度由测得的电导率计算而得,深度则由测得的流体静压力算出。不同的目标作业深度决定了壳体的材质,如各类金属,合成树脂等,其中钛制壳体的耐压深度可达10000米。CTD亦可集成其他传感器,例如溶解氧传感器和叶绿素荧光传感器。CTD的采样频率通常为24赫兹。

投放:

CTD通常从研究船的甲板上进行投放。投放时,将CTD以约0.5米每秒的速度降至定深。直读式的CTD有导线连接,以实时传输数据并显示在用户端的电脑上;自容式的CTD则将数据暂时储存在内置的存储器中,待回收后进行读取。采水器通过加载预设的配置文件来决定其采水深度和回收深度。

技术发展:

CTD系统是STD系统的改进版,两者皆有伍兹霍尔海洋研究所的尼尔*布朗发明。其改进是借由计算机科学学科的发展而实现的,相较而言,CTD的稳定性和成本都有极大改善。

优势与劣势:

CTD的一大优点是其数据的高分辨率、重量轻、在几千米的深度范围内都可以使用。

其不足之处在于CTD只能在同一时刻采集一处的温、盐、深度数据;若欲获得更为丰富立体的数据,则需要多次数的投放,随之而来的即是高昂的金钱成本和时间成本。用于MP,滑翔机,剖面浮筒和AUV等自主仪器的小型低功率CTD传感器操作起来比较复杂,主要限制在于需要校准各个传感器。长期工作的自主仪器尤其如此。(船上部署的CTD参考了自动仪器部署时通常不能获得的水样数据)。因此,传感器必须在工作期间保持稳定,或者必须对海水属性进行假设,并参考传感器数据。

借由CTD测得的海洋数据,可言就物理海洋学参数间的相关性。另外,CTD亦对海洋生物的分布和多样性研究有帮助,对海洋生物学的研究有巨大贡献。

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