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CTD (conducibilità, temperatura, profondità) - Switzerland (IT)
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Un CTD – un acronimo per conducibilità, temperatura e profondità – è lo strumento principale utilizzato per determinare le proprietà fisiche essenziali dell’acqua marina. Fornisce agli scienziati una rappresentazione accurata e completa della distribuzione e della variazione della temperatura dell’acqua, della salinità e della densità per capire come gli oceani influenzano la vita.

Come funziona.

Il CTD a bordo consiste in una serie di piccole sonde attaccate a una grande ruota di metallo a rosetta. La rosetta viene affondata sul fondo del mare tramite un cavo, e gli scienziati monitorano le proprietà dell’acqua in tempo reale tramite un cavo dati che collega il CTD a un computer sulla nave. Un dispositivo telecomandato permette di chiudere selettivamente le bottiglie d’acqua durante la risalita dello strumento. Un CTD standard impiega dalle due alle cinque ore per raccogliere una serie completa di dati, a seconda della profondità dell’acqua. I campioni d’acqua sono spesso raccolti a profondità specifiche in modo che gli scienziati possano conoscere le proprietà fisiche della colonna d’acqua in quel particolare luogo e momento.

Piccoli sensori CTD a bassa potenza sono utilizzati anche in strumenti autonomi:

Un profiler ormeggiato effettua misurazioni ripetute delle correnti oceaniche e delle proprietà dell’acqua su e giù attraverso quasi tutta la colonna d’acqua, anche in acque molto profonde. Gli strumenti di base che trasporta sono un CTD per la temperatura e la salinità e un ACM (misuratore acustico di corrente) per misurare le correnti, ma altri strumenti possono essere aggiunti, compresi i sensori bio-ottici e chimici.

Gli Spray Gliders vagano nell’oceano in modo indipendente, eseguendo rotte pre-programmate ed emergendo occasionalmente per trasmettere i dati raccolti e accettare nuovi comandi. Mentre navigano orizzontalmente attraverso l’oceano, le vesciche interne controllano la loro galleggiabilità, permettendo loro di navigare su e giù attraverso la colonna d’acqua come le balene e altri animali marini.

I galleggianti sono robot galleggianti che prendono profili o serie verticali di misure (ad esempio, temperatura e salinità) negli oceani.

I veicoli subacquei autonomi (AUV) sono veicoli robotici programmabili che, a seconda del loro design, possono andare alla deriva, guidare o scivolare attraverso l’oceano senza controllo in tempo reale da parte di operatori umani. Alcuni AUV comunicano con gli operatori periodicamente o continuamente attraverso segnali satellitari o segnalatori acustici subacquei per consentire un certo livello di controllo.

Quali piattaforme sono necessarie?
Una varietà di altri accessori e strumenti possono essere inclusi nel pacchetto CTD. Questi includono bottiglie Niskin che raccolgono campioni d’acqua a varie profondità per misurare le proprietà chimiche, profilatori acustici di corrente Doppler (ADCP) che misurano la velocità orizzontale, e sensori di ossigeno che misurano i livelli di ossigeno disciolto nell’acqua.

Caratteristiche dei sensori del CTD

  • Resistente all’acqua salata
  • Alta precisione
  • Leggero
  • Basso consumo energetico
  • Può essere utilizzato a profondità fino a diverse migliaia di metri

Commenti:
I piccoli sensori CTD a bassa potenza utilizzati su strumenti autonomi come i profilatori della colonna d’acqua, gli alianti spray, i galleggianti e gli AUV sono più complessi da utilizzare. La limitazione principale è la necessità di calibrare i singoli sensori. Questo è particolarmente vero per gli strumenti autonomi che sono schierati per lunghi periodi di tempo. (I CTD delle navi fanno riferimento ai dati dei campioni d’acqua, che generalmente non sono disponibili per gli strumenti autonomi). Pertanto, i sensori devono essere stabili per il periodo di dispiegamento, o si devono fare ipotesi sulle proprietà dell’acqua di mare e fare riferimento ai dati. Le proprietà delle acque profonde sono in genere molto stabili, quindi i dati dei sensori autonomi sono abbinati alle proprietà storiche dell’acqua in profondità.
STS fornisce celle di pressione ad alta precisione per questa applicazione specifica.

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