Oceanografija - vježbe. Mjerenje temperature

Transcription

1 Oceanografija - vježbe Mjerenje temperature

2 Mjerenje temperature Razlikuju se mjerenja površinske i dubinske temperature. Mjerenja površinske temperature: - Zaštićeni termometar - Sateliti Mjerenja dubinske temperature: - Obrtni termometar - Batitermograf - CTD Sonda - Termistori Mjerenja temperature po dubini mogu biti pojedinačna (mjerimo temperaturu samo na nekim dubinama) ili kontinuirana (mjerimo temperaturu na svim dubinama od površine pa do neke dubine).

3 Mjerenje površinske temperature Zaštićeni termometar 1. Termometar se spusti ispod površine mora 2. More kroz rupice uđu u spremnik 3. Termometar se ostavi neko vrijeme pod površinom 4. Termometar se izvadi. 5. Očita se temperatura van mora spremnik služi kao zaštita: termometar je zaštićen od promjena temperature zbog drugačije temperature zraka ili zbog naglih naleta vjetra.

4 Mjerenje površinske temperature - sateliti Sateliti mjere dugovalno zračenje koje odašilju objekti Svi objekti zrače zračenje objekta ovisi o njegovoj temperaturi National University of Singapore: Centre for Remote Imaging, Sensing & Processing

5 Mjerenje površinske temperature - sateliti a) Siječanj srednja vrijednost temperature b) Srpanj srednja vrijednost temperature c) razlika a) i b).

6 Mjerenje površinske temperature - sateliti Uočavanje zanimljivih pojava (npr. morske struje)

7 Mjerenje površinske temperature - sateliti Uočavanje i analiza zanimljivih situacija 06/07/ /07/2006 Izuzetno toplo more pogodovalo invaziji meduza u ljeto 2006.

8 Mjerenja površinske temperature Satelitska mjerenja površinske temperature - sažetak Prednosti: Globalna pokrivenost Mjerenja svaki dan Mane: Isključivo površinska mjerenja Na točnost mjerenja utječe količina vlaga u zraku mjerenja je potrebno korigirati Oblaci sprečavaju mjerenja Mjeri se temperatura veoma uskog površinskog sloja mora (nešto manje temperature nego u sloju ispod) potrebna korekcija Velika varijabilnost dnevne temperature

9 Mjerenja temperature po dubini Obični termometar Obrtni termometar Termometar se spušta u more u uspravnoj poziciji i tada funkcionira kao obični živin termometar. Na željenoj dubini termometar se okrene za (dakle, orkene se naglavačke) pri čemu se stupac žive prekine u točki suženja. Živa iznad točke suženja otječe u suprotan kraj cijevi gdje se na skali očitava temperatura. Termometar se vadi na površinu gdje se očitaje temperatura na obrtnum termometru i na običnom termometru. Provodi se korekcija temperature (živa se malo proširi prilikom izvlačenja zbog porasta temperature). Korekcija temperature: Uspravna pozicija Obrnuta pozicija T = T * +ΔT ΔT = ( T * t)( T * + V ) ( T * t) + ( T V ) K K 0 * T temperatura na dubini mjerenja T* - temperatura očitana na obrtnom termometru na palubi t temperatura sredine u kojoj se provodi očitavanje V 0 volumen žive u cijevi ispod nulte linije K recipročna vrijednost koeficijenta relativne termičke ekspanzije žive u staklu 0 Točnost ~ C Obrtni termometar

10 Mjerenja temperature po dubini - zadaci Obrtni termometar Zadatak 1. Temperatura je izmjerena obrtnim termometrom na dubini od 50 m. Temperatura očitana na obrtnom temperaturu na palubi iznosi 11 o C, temperatura zraka na palubi iznosi 25 o C. Volumen žive u cijevi ispod nulte linije je 118, a K je Kolika je temperatura na dubini od 50 m? Zadatak 2. Temperatura je izmjerena obrtnim termometrom na dubini od 100 m. Temperatura očitana na obrtnom temperaturu na palubi iznosi 10 o C. Temperatura zraka na palubi je 2 o C. Ako je volumen žive u cijevi ispod nulte linije 118, a K je 6140, kolika je temperatura na dubini od 100 m?

11 Mjerenja temperature po dubini Batitermograf instrument koji daje kontinuirani profil temperature s dubinom. Točnost: T ~ C, h ~ 2 m. Prvi instrument za kontinuirana mjerenja temperature po dubini. Shematski prikaz batitermografa E tanka spiralna cijev s aksilenom (C 8 H 10 ) na aksilen utječe promjena temperature. Kako se mijenja temperatura aksilena tako se mijenja tlak kojim aksilen pritiska Bourdanovu cijev D D Bourdanova cijev: Promjena tlaka savija Bourdanovu cijev i dolazi do pomicanja pisaljke C. C pisaljka ostavlja trag na začađenoj staklenoj pločici B B začađena staklena pločica A senzor tlaka: kako tlak raste (spuštanjem po dubini) A se sužava i pomiče pločicu B ulijevo

12 Mjerenja temperature po dubini Otporni termometri Električni otpor morske vode ovisi o njenoj temperaturi: R = R(1 + at a a a = = = C C C + bt (Pt - platina) (Cu - bakar) (Ni - + ct ) Nikal) Moguća mjerenja pomoću Wheatsonovog mosta i LCR strujnog kruga (L zavojnica, C kondenzator, R T termistor) kod kojeg frekvencija oscilacija ovisi o otporu, a otpor o temperaturi.

13 Mjerenja temperature po dubini XBT (EXpendable BathyThermograph) Automatsko lansiranje -XBT se lansira u more pištoljem za lansiranje za koji je zakačen tankom bakrenom žicom. - XBT tone konstantnom brzinom pri čemu bakrenom žicom odašilje podatke o temperaturi. - kad se odmota do kraja, bakrena žica se prekida, a XBT tone (instrument za jednokratnu upotrebu). -Mjerenja XBT-om mogu se provoditi na redovnim putničkim/teretnim linijama. Ručno lansiranje

14 Mjerenja temperature po dubini XBT (EXpendable BathyThermograph) Batitermograf

15 TERMISTORI Mjerenja temperature po dubini Termistori temperaturni senzori s memorijom koji se ostave u moru određeno vrijeme. Mogu biti pojedinačni, i u tom slučaju se učvrste za morsko dno ili obalu, ili više njih može biti u termistorskom lancu koji je na dnu usidren, a na površini je privezan za plutaču. LASTOVO BIŠEVO SUŠAC Pojedinačni termistori koji su bili učvršćeni uz obalu (ispod mora) Biševa, Sušca i Lastova od ožujka do rujna godine.

16 Mjerenja temperature po dubini Termistori Princip sidrenja Termistorski lanac

17 Mjerenja temperature po dubini CTD sonda Moguća kontinuirana mjerenja saliniteta i temperature Moguće dodavanje drugih senzora Mjere se parametri električne vodljivosti iz kojih se preračunava temperatura Potrebna je kalibracija sonde Mjerenja koja odašilje CTD sonda

18 Mjerenja temperature po dubini Argo sonde Princip rada Globalna raspodjela