ההשפעה של הסמכת Ocean על תפעולי סקר הידרוגרפיים ופרשנות נתונים

האתגר הגדל של אספקת Ocean for Hydrographic Surveys

חומצת האוקיינוס, המונעת על ידי ספיגת מהירה של פחמן דו-חמצני אנתרוגני (CO2) מהאווירה, היא שינוי יסודי בכימיה של מי הים ברחבי העולם.עבור סקרים הידרוגרפיים ומדענים ימיים, שינוי כימי זה אינו דאגה סביבתית מופשטת - הוא מאיים ישירות על הדיוק, האמינות, וארוכותיות של המדידות האטומית של המדידות הנטורית, מחקר אקלים ופיתוח offshore.

Ocean Acidification: The Chemical Foundation

כאשר CO2 מהאווירה מתמוססת למים ים, היא עוברת סדרה של תגובות שבסופו של דבר מגבירות את ריכוז ions מימן, הורדת pH.המשוואה מובנת היטב: CO2 + H2O ,H+H + HCO3 - 2H + + CO2 -2H + CO2, מאז תחילת המהפכה התעשייתית, רמת ה- pH של האוקיינוס העולמי ירדה מ-8.2 ל-41, המייצגתתתתתתתתתתתתת של 30 מיליון פעמים (F2) אפילו לא יותר מ-32 -0 אזורי חומצה) ב-0 אזורי חומצה מקומית, לעומת 30 מיליון פעמים, לעומת 30 מיליון אזורי חומצה) בשל LT2, לעומת 30 מיליון נוספים, לעומת 3.

מעבר ל- pH, חומציות מפחיתה את הזמינות של תות פחמן (CO32-), אשר חיוני עבור אורגניזמים מקצץ כמו אלמוגים, דג פגז, ותוכנית ההפחתה זו יש השפעות מקטנות על מערכות אקולוגיות ימיות, אבל עבור סקרים הידרוגרפיים, החששות העיקריים נמצאים כיצד הסביבה הכימית השתנתה אינטראקציה עם מכשירים וכיצד התכונות הפיזיות של מים - כגון מהירות והתנהלות קולית - להגיב לכימיה המשתנה.

השפעות ישירות על ציוד סקר הידרוגרפי

סקרים הידרוגרפיים מסתמכים רבות על חיישנים אלקטרוניים המדדירים את מוליכות (שלמיות), טמפרטורה, לחץ (פרטי), ופרמטרים כימיים כגון חמצן מומס, ניטראט ו- pH.חיישנים אלה נחשפים למים ים ברציפות, לעתים קרובות במשך חודשים או שנים על מטעני, גלדרים, ופרופילי אוניות.הטבע הקורטוזי של יותר מאיץ מים חומציים ולבושים מציגים שגיאות שיטתיות.

חיישנים כימיים Drift ו- Calibration

(האלקטרודות רגישות ל- pH, בדרך כלל חישובי זכוכית או ion-selective membranes, סובלים מסחף ומטעימים לאורך זמן.תחת תנאי pH נמוכים, שיעור הסטייה מתקני החידה יכול להגדיל על ידי גורם של שניים או שלושה (FLT:0reaFLT:1(Woods Holeographic Institution - OA Research)FLT2s:LT2,3, זה דורש לעתים קרובות יותר חיישנים יציבים (מכיוון)

הפחתה חומרית של דיור ושותפים

מים ים ב- pH 7.8-8.0 כבר קורוזיים למתכות ופולימרים רבים, אבל כאשר pH טיפות לעבר 7.6 או נמוך יותר - תרחיש צפוי לכמה אזורים החוף על ידי 2100 - שיעור של פיזור קורוזיה פולימר ופולימר פולימר embriment גדל.טיניום וסגסוגת פלדה אל-חלד מסוימים נשארים גמישים יחסית, אבל מחברים חשמליים, Orings, ו-Kings, ו-Krevrererealrealrererererereal Rebriial יותר לרקמות מתקדמות יותר לכשלים יותר, לכשלים יותר ויותר לכשלים מתקדמים יותר, לכשלים, לכשלים, לכשלים מתקדמים יותר ויותר.

כיצד Acidification Alters Sound Speed ו-Sonar Performance

אולי ההשפעה הקריטית ביותר על פעולות הידרוגרפיים היא שינוי מהירות הקול במי הים - הפרמטר הבסיסי לכל שיטות הסקר האקוסיבי, מצלילי הד יחיד-באם ועד ל- Multibeam sonars ו פרופילים תת- ⁇ . מהירות סאונד תלויה בעיקר בטמפרטורה, הסלנסיביות והלחץ, אבל ריכוז CO2 המתמוסס גם מפעיל השפעה משנית באמצעות שינויים בדחיסות ובדחיסות.

המונחים: Sound Speed profile

חומציות מוגברת משנה את האיזון בין בצל דוקרבונט ופחמן, המשפיע על המודולולים העיקריים של מי הים.למרות שהאפקט הישיר הוא קטן - על סדר של 0.1-0.3 מ' / של יחידת pH - הוא מצטבר על עמודת המים ויכול מדידות עומק על ידי כמה אלגוריתמים ספציפיים במים עמוקים.

כפליים עבור Multibeam Bathymetry

(הופנה מהדף Multibeam משמיעים פרופילים מדויקים של מהירות הקול על פני השטח ומעבר לכל עמודת המים כדי לתקן את גניבת קרן.אם הפרופיל המשמש לעיבוד אינו משקף את תנאי החומציות הנוכחיים, את הנחילה המתקבלת ניתן לעיוות - במיוחד במים עמוקים שבהם קליטה גלימת גלימה גבוהה יותר מאשר מיפוי תכונות של פחמן אנכיות של 0.1-0.5 מ' (כפי שנדרש עבור International HydroFgraphical Organization: 44Iric Index) יש צורך יותר מאשר בסטנדרטים של זמן ניטאריים בסטנדרטים בכימיה יציבים, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, אין צורך בסטנדרטים של כימיה ניטאריים בסטנדרטים ב-S, כלומר, כלומר, כלומר, במקום 1 ניטאריים של כימיה יציב של D.

מידע על שינוי הכימיה של האוקיינוס

מעבר לציוד וביצועי Sonar, חומצת האוקיינוס מסבך את הפרשנות של מדידות הידרוגרפיים רבות. תוכניות ניטור לטווח ארוך שמטרתן לזהות מגמות ביפוספירת הים, stratification עמוד מים, או מחזורי ביו-גיאוכימיים חייבים להפיג את ההשפעות של חומצת ההפרעות מחוסנות טבעית.

מדדי כימיה פחמן

כאשר סקרים הידרוגרפיים כוללים דגימת מים עבור פחמן לא אורגני מבוזר (DIC) או אלקליניות מוחלטת, הפרמטרים המקובעים - כגון pCO2, pH, ושקע אורגוני - רגישים לשינויים במערכת הפחמן, כמו האוקיינוס סופג יותר COBATS, קיבולת הbu מעובדת של מי הים יורדת, כלומר שגיאות קטנות למדידה (למשל, נפיחות גלובלית) עבור בדיקות מים מחסניות גדולות יותר של HDC (OTC) כדי לפקח על מנת לפקח על נתונים סטנדרטיים יותר של סימטריים, סימטריים, סימטריים, סימטריים, סימטריים, כדי לבדוק את ה-C2) עבור CMV.

זיהוי של ביזארימטרי

סקרים רבבים חוזרים של אותו אזור - למשל, לפקח על תחבורה סינדימנט או צוללת מפולת סיכונים - תלוי בהנחה כי סביבת מהירות הקול עקבית בין תקופות.אם הרכב הכימי של עמוד המים עבר מספיק כדי לשנות את הנתיב האקוסיבי, שינויים עומק ניכר של כמה ס"מ עשויים להיות שגויים כמו שינוי מגנטי אמיתי.

כיוונים עתידיים: התאמת שיטות הידרוגרפיים

התייחסות להשפעה של חומצת האוקיינוס דורשת גישה רב-מכוונת המרחיבת את הנדסת החיישן, הטמעת נתונים והתאמות תפעוליות.הקהילה ההידרוגרפית כבר מגיבה עם חידושים במדעי החומרים ופיתוח האלגוריתם.

פיתוח טכנולוגיות חיישן Acid-Resistant Sensor Technologies

(הדברים) הם בדרך להחליף אלקטרודות pH זכוכית עם מצב מוצק של יון-selective שדה טרנזיסטורים (ISFET) וחיישנים אופטיים כי הם פחות נוטים לסחף יותר חזקים לתנאי דיור מבוזרים.חיישנים הדור הבא יכולים לפעול ברציפות במשך חודשים עם כלי החלמה מינימליים, שיפור האמינות של פלטפורמות התבוננות אוטונומית:0FLT:1RIRREERIRSTRIRSTERIR2, כגון חיישנים מורכבים של פחמן-R)

שיטות תיקון נתונים משופרות

סקרים יכולים כעת להשתמש ב- pH אזורי קלמטולוגיות ובדידות pH בזמן אמת כדי להתאים פרופילים מהירות קול לפני עיבוד נתונים רבבים. טכניקות ניור אקוסטיות סטיות גם מאפשרות למדינה הכימית של עמוד המים להיות מפורשים מאנומלות של נסיעות בזמן, מתן לולאה משוב למוצרים מרחץ נכונים.עבור סקרים חוזרים לטווח ארוך, הכללת חיישנים ייעודיים על סקרים וכלי רכב אוטונומיים (AU) הופכת לסטנדרטית סטנדרטית.

שיתוף פעולה ותמיכה במדיניות

[המוסד הבודד אינו יכול לפתור את האתגרים של החומציות באוקיינוס לבדו.שותפות בין משרדי הידרוגרפיים, מרכזי מחקר אוקיאנוסים וסוכנויות ניטור סביבתית הן חיוניות לשיתוף נתונים, כלי חכירה ופיתוח סטנדרטים מאוחדים.אגencies כגון: FLT:0reaFLT: 1 International Atomic Energy Agency של הסוכנות לתיאום אטומי של אטומי אנרגיה מרכז אטומי של אטומית:2ph3FLT לספק הדרכה ופניית התייחסות עבור ניהול חומרים משפטיים ואבטחת מידע טכנאי איכות.

מסקנה: קריאה להתאמה יעילה

חומצת האוקיינוס אינה בעיה עתידית - היא כבר משפיעה על הדיוק, העלות והפרשנות של סקרים הידרוגרפיים.כפי שפליטת CO2 תמשיך, קצב השינוי הכימי יזרז, הדורשת אפילו יותר ערנות גדולה מהקהילה ההידרוגרפית.על ידי השקעה בטכנולוגיית חיישן יעילה, שיפור שיטות תיקון נתונים יזום, וחיזוק שיתוף פעולה בינלאומי, סקרים יכולים לשמור על הסטנדרטים הגבוהים של בטיחות של הבנה מדעית ומדעית דורש אתגר משמעותי, אך יעיל, אך הוא מסוגל לספק יעילות בתחום ההסתגלות נתונים, אך יעיל, אך הוא, אך יעיל, אך יעיל, אך הוא מסוגל להמשיך לספק טיפול הידרוגרפית, אך יעיל, אך יעיל, כדי להבטיח את יעילות בתחום ההסתגלות מידע, כדי להבטיח את יעילות בתחום ההסתגלות מידע, אך יעיל, כדי להבטיח את הסטנדרטים הבין-ידי פיתוח, טיפול הידרוגרפית, טיפול יעיל, טיפול יעיל, טיפול יעיל, טיפול הידרוגרפית, טיפול יעיל, עם יעילות, טיפול יעיל, עם יעילות בתחום התקני מדידה בינלאומית, עם טיפול הידרוגרפית, עם טיפול הידרוגרפית, טיפול תרופתי, טיפול יעיל, טיפול תרופתי, טיפול יעיל, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, יכול לשמור על סטנדרטים בינלאומיים, טיפול יעיל, טיפול יעיל, טיפול יעיל, טיפול תרופתי, טיפול יעיל, טיפול תרופתי, טיפול יעיל,