«schlieren» effects in beam transmissometers and lisst-deep observed in the stratified danube...

8 Μαΐου 2012

Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας, Ίδρυμα Ευγενίδου

SCHLIEREN EFFECTS IN BEAM TRANSMISSOMETERS AND LISST-DEEP OBSERVED IN THE STRATIFIED DANUBE

RIVER DELTA, NW BLACK SEA

Karageorgis A. & Georgopoulos D.

Inst. Oceanography, Hellenic Centre for Marine Research

8 Μαΐου 2012


Τι είναι το schlieren?

• Το φαινόμενο ‘schlieren’ εμφανίζεται σε στερεά, υγρά και αέρια.

• Είναι ανάλογο π.χ. με την οπτική παραμόρφωση του αέρα που ανέρχεται πάνω από μια ζεστή επιφάνεια

• Ο όρος ‘schlieren’ περιγράφει την εκτροπή μιας ακτίνας φωτός όταν διέρχεται από ένα υγρό που χαρακτηρίζεται από ανομοιογένεια του δείκτη διάθλασης (Töpler, 1867; Schardin, 1942)

• Στο θαλάσσιο περιβάλλον, ανομοιογένειες τέτοιας μορφής δημιουργούνται συνήθως από διακυμάνσεις της πυκνότητας του θαλασσινού νερού, δηλ. ανωμαλίες στην κατανομή της αλατότητας και της θερμοκρασίας

8 Μαΐου 2012


Beam transmissometer WET Labs c-star

c = a + b

8 Μαΐου 2012


Τι είναι το LISST-Deep?

• LISST: Laser In-Situ Scattering and Transmissometry

• In situ ανάλυση μεγέθους κόκκων αιωρουμένων σωματιδίων με τη μέθοδο X-ray diffraction

• Deep:επιχειρησιακό βάθος 3000 μ.

8 Μαΐου 2012


Περιγραφή του LISST-Deep

• Το LISST-Deep κατασκευάζεται από την εταιρεία Sequoia Scientific στην Washington, USA, η οποία έχει κατασκευάσει 5 όργανα αυτού του τύπου

• Αγοράστηκε το 2007 από το Πρόγραμμα ‘Αριστεία ΙΩ’ με συνολικό κόστος 50.000€

• Έχει χρησιμοποιηθεί στα προγράμματα ‘SESAME-IP’ στη Μαύρη Θάλασσα και στην ανατολική Μεσόγειο

• Το 2010, μετά από αίτημα του NOAA, στάλθηκε στην Αμερική, στον κόλπο του Μεξικού για τη διερεύνηση του πετρελαίου που διέφυγε στη θάλασσα μετά από το ατύχημα στην εξέδρα της BP

8 Μαΐου 2012



• Ο Δρ Θ.Κανελλόπουλος έκανε μετρήσεις με το LISST-Deep τον Αύγουστο του 2010 και χρησιμοποιήθηκε μέχρι το Δεκέμβριο του 2010 στον κόλπο του Μεξικού (πόντιση με ROV)

8 Μαΐου 2012



8 Μαΐου 2012


Περιοχή έρευναςΣτα πλαίσια του προγράμματος SESAME-IP έγιναν δειγματοληψίες στη ΒΔ Μαύρη Θάλασσα μεταξύ 5 και 12 Οκτωβρίου 2007 Σταθμοί 18Casts 29

8 Μαΐου 2012


Υδρολογία και beam c

8 Μαΐου 2012


Brunt-Väisälä και δείκτης διάθλασης

zρ

ρgN

39

28765

24

23210 )(),,(

nnTnSnn

TnSTnTnnnTSn

8 Μαΐου 2012


Brunt-Väisälä και δείκτης διάθλασης

8 Μαΐου 2012


Γωνία αποδοχής (Acceptance angle)

Instrument Wave length(nm)

Manufacturer

Acceptance angle

(degrees,in-water)

c-star 25 cm 660 WET Labs 1.2ALPHAtracka MKII 25 cm

470 Chelsea <1

LISST-Deep 5 cm 670 Sequoia 0.0269

~~~~~~~~beam schlierenscattering

>> c

receive lens

detector

8 Μαΐου 2012


Συμπεράσματα•Το φαινόμενο schlieren εμφανίζεται στη ΒΔ Μαύρη Θάλασσα εξαιτίας της δημιουργίας έντονων πυκνοκλινών•Το schlieren δημιουργεί έντονη σκέδαση στη δέσμη των οργάνων μέτρησης της διαπερατότητας του φωτός (transmissometers) με αποτέλεσμα την αύξηση του beam c•Τα transmissometers επηρεάζονται από το schlieren ανάλογα με τη γωνία αποδοχής του οργάνου•Το LISST-Deep επηρεάζεται ιδιαίτερα και καταγράφει εικονικούς πληθυσμούς σωματιδίων μεγάλου όγκου και διαμέτρου

8 Μαΐου 2012


Συμπεράσματα•Προτείνουμε ως νέο κατώφλι για την εμφάνιση του schlieren τη συχνότητα 0.01 s-1, που είναι μικρότερη από αυτή που αναφέρεται στη βιβλιογραφία (0.025 s-1)•Οι μετρήσεις των beam c και LISST-Deep πρέπει να εξετάζονται σε συνάρτηση με τη στρωμάτωση. Σε περίπτωση που υπάρχει η πιθανότητα μετρήσεων μέσα σε έντονα πυκνοκλινή, τα δεδομένα χρειάζονται διόρθωση με προσοχή

8 Μαΐου 2012


Ευχαριστώ πολύ

«schlieren» effects in beam transmissometers and lisst-deep observed in the stratified danube...

Documents