
研究人员说,使用声学技术可以迅速扫描海洋的最高范围。该方法类似于用于探测深层地球的方法。
一个多世纪以来,地质学家一直使用声波调查地球的内部,分析这些波如何反映不同岩石层。最近,这样地震成像海洋学家通常使用。他们采用该技术来分析细尺度海洋结构 - 薄层的水层仅3英尺(1米)或厚,以至于温度变化盐度(盐含量)。这些层可以以电流,漩涡和分隔水流或大量水的边界弹出。
到目前为止,大多数海洋的地震成像都集中在500英尺(150 m)以下的深度上。这是因为水中进一步向上反射出声音仅弱反映,并且在浅水深处有许多噪音来源,可以混淆分析,例如运输船或波浪的破裂。尽管如此,许多关于最接近大多数人类活动的海水的宝贵见解,他们可能正在等待的科学家,他们可以在地震地形象浅水。
现在,法国布雷斯特大学的海洋地球物理学家海伦·皮埃特(HelenPiété)及其同事们设计了一种方法,以30至500英尺(10至150 m)的深度扫描上海洋。 [信息图:最高山到最深的海沟这是给出的
Piété告诉LiveCienci,这些结果非常令人兴奋,这不仅是因为它们提供了浅海洋学结构的第一个实际成像,而且还因为它们是许多失败尝试的结果。”
击败赔率
研究团队对上海的策略的关键因素之一是声学能量的强大发射器。另一个是一个接收器,可以接收多个声音频道,以帮助克服环境噪声的干扰。科学家还确保它们使用的声学波长与他们研究的海洋特征的厚度相匹配。
研究人员面临的主要挑战是,该设备设计的许多技术方面都有矛盾的要求,呼吁一系列妥协使事情正常工作。
皮埃特说:“当我们开始从事这个项目时,许多人对我们的机会非常持怀疑态度。”
科学家们在法国西部布列塔尼的大陆架上测试了他们的系统。从4月到10月,该位置的温暖的上水域和较冷的下深处被称为热跃层的水层分开。
Piété说:“我们花了将近四年和四个科学巡游来设置和测试我们用于这项研究的设备。”
“海洋快照”
研究人员成功地绘制了30英尺厚(10 m)的热跃层,该热跃层线在去年6月的三天内详细介绍了100英尺(30 m)的深处。他们达到的决议比使用当前最新技术的分辨率要大100倍。
“我们可以通过如此细节观察热跃层,以至于我们甚至可以区分由很小的干扰。内波Piété说:“由于从未见过的风和潮汐引起的。这些浪潮特别具有战略意义,因为它们控制了海洋中养分的分布因此直接影响生物圈。”
通常,为了分析浅层,高规模的海洋结构,研究人员部署在水中上下的传感器。这样的测量很昂贵,需要花费数小时,这意味着它们无法注册相对短暂的波动。 Piété说,这通常会限制它们的用途不到3300英尺(1公里)宽的水。相比之下,新技术使研究人员可以在一个小时内扫描数英里的水。
Piété解释说:“因此,我们的图像不仅更详细,而且还代表了海洋的几乎瞬时快照。”
幸运的尝试
Piété将来说,她和她的团队希望能够提高他们的技术足以检测盐度和海洋温度。他们还希望进一步测试其系统的鲁棒性。
Piété说:“到目前为止,我们只有一次机会成功测试我们的设备。如今,昂贵的科学巡游很难获得资金。” “可能会说我们对这项尝试很幸运,而且海上好的条件很有可能在这些测量的可行性中起关键作用。”
Piété和她的同事5月8日在网上详细介绍了《地球物理研究:海洋:海洋》的发现。
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