Argo (okeanografiya) - Argo (oceanography)

Argo logo.svg

Argo ishlatadigan xalqaro dasturdir suzuvchi profillar kuzatmoq harorat, sho'rlanish, oqimlar va yaqinda Yer okeanidagi bio-optik xususiyatlar; u 2000-yillarning boshidan beri ishlaydi. U taqdim etgan real vaqt ma'lumotlari iqlim va okeanografik tadqiqotlarda qo'llaniladi.[1][2] Maxsus tadqiqot qiziqishi bu miqdorni aniqlashdir okean issiqligi (OHC).

Argo massividagi faol suzuvchi vositalarning tarqalishi, suzishga egalik qiluvchi davlatlar tomonidan kodlangan rang, 2018 yil fevral holatiga ko'ra.

Argo parki butun dunyo bo'ylab tarqalgan deyarli 4000 ta "Argo suzuvchi" (Argo dasturi tomonidan ishlatiladigan profil suzuvchi deb nomlanadi) dan iborat. Har bir suzuvchi 20-30 kg vaznga ega. Ko'p hollarda problar 1000 metr chuqurlikda (to'xtash chuqurligi deb ataladigan) va har 10 kunda o'zgarib turadi suzish qobiliyati, 2000 metr chuqurlikka sho'ng'ing va keyin dengiz yuzasi, o'lchash o'tkazuvchanlik va harorat rejimlari, shuningdek bosim. Bulardan sho'rlanish va zichlik hisoblash mumkin. Dengiz suvi zichligi okeandagi keng ko'lamli harakatlarni aniqlashda muhim ahamiyatga ega. 1000 metrdagi oqimning o'rtacha tezligi to'g'ridan-to'g'ri suzuvchi chuqurlikda to'xtab yurish masofasi va yo'nalishi bilan o'lchanadi, bu aniqlanadi GPS yoki Argos tizimi er yuzidagi pozitsiyalar. Ma'lumotlar sun'iy yo'ldosh orqali qirg'oqqa uzatiladi va cheklovlarsiz hamma uchun ochiqdir.

Argo dasturi yunon afsonaviy kemasi nomi bilan atalgan Argo bilan Argo ning to'ldiruvchi aloqasini ta'kidlash Jeyson sun'iy yo'ldosh altimetrlari. Ikkala standart Argo ham suzadi, ham dengiz sathining o'zgarishini kuzatish uchun hozirgacha uchirilgan 4 ta sun'iy yo'ldosh hammasi 10 kunlik ish tsiklida ishlaydi.

Xalqaro hamkorlik

Argo dasturi bu butun qit'adan kelgan 30 dan ortiq mamlakatlarning hamkorlikdagi sherikligi (aksariyati ushbu maqoladagi grafik xaritada ko'rsatilgan) global massivni saqlaydi va har kim foydalanishi mumkin bo'lgan okean atrofini o'rganish uchun ma'lumotlar to'plamini taqdim etadi. Argo - ning tarkibiy qismi Global okean kuzatuv tizimi (GOOS).[3] va yiliga bir marta yig'iladigan xalqaro olimlar va texnik ekspertlar guruhi Argo Steering Team tomonidan muvofiqlashtiriladi. Argo ma'lumotlar oqimi Argo Data Management Team tomonidan boshqariladi. Argo, shuningdek, Yerni kuzatish bo'yicha guruh tomonidan qo'llab-quvvatlanadi va u boshlanganidan buyon Butunjahon iqlim tadqiqotlari dasturi tomonidan tasdiqlangan CLIVAR Loyiha (Okean-atmosfera tizimining o'zgaruvchanligi va prognozi), va Okean ma'lumotlarini o'zlashtirish bo'yicha global tajriba (GODAE OceanView).

Tarix

Argo massivida faol suzuvchi moddalarning tarqalishi, mamlakatlar tomonidan kodlangan, bio-geokimyoviy datchiklar 2018 yil fevral oyidan boshlab.

Argo nomli dastur dastlab OceanObs 1999 da taklif qilingan bo'lib, u xalqaro agentliklar tomonidan okean kuzatuvlariga muvofiqlashtirilgan yondashuvni yaratish maqsadida tashkil qilingan konferentsiya edi. Asl Argo prospektini raislik qilgan kichik olimlar guruhi yaratgan Din Roemmich 2007 yilga kelib taxminan 3000 ta suzuvchi global massivga ega dasturni tavsiflagan.[4] 3000 ta suzuvchi massivga 2007 yil noyabr oyida erishilgan va global bo'lgan. Argo boshqaruv guruhi birinchi marta 1999 yilda Merilendda (AQSh) uchrashdi va global ma'lumot almashish tamoyillarini bayon qildi.

Argo boshqaruv jamoasi OceanObs-2009-ga 10 yillik hisobot bilan chiqish qildi [5] va massivni qanday yaxshilash mumkinligi to'g'risida takliflar oldi. Ushbu takliflar qatorlarini yuqori kengliklarda, chekka dengizlarda (masalan, Meksika ko'rfazi va O'rta er dengizi kabi) va ekvator bo'ylab kuchaytirishni, kuchli chegara oqimlarini (masalan, Gulf Stream va Kuroshio ), kuzatuvlarni chuqur suvga etkazish va okeanlardagi biologik va kimyoviy o'zgarishlarni kuzatish uchun datchiklarni qo'shish. 2012 yil noyabr oyida Argo massivida hindlarning suzib yurishi millioninchi profilni yig'di (20-asr davomida tadqiqot kemalari yig'ganidan ikki baravar ko'p) bu voqea bir nechta press-relizlarda xabar qilingan.[6][7] Qarama-qarshi fitnada ko'rinib turganidek, 2018 yil boshiga kelib Bio-Argo dasturi tez sur'atlar bilan kengaymoqda.[8]


Float dizayni va ishlashi

Argo-da ishlatilgan profil suzgichining umumiy tuzilishini aks ettiruvchi sxematik diagramma

Argo suzishining muhim qobiliyati dasturlashtirilgan jadval asosida okeanga ko'tarilish va tushish qobiliyatidir. Suzuvchilar buni samarali zichligini o'zgartirish orqali amalga oshiradilar. Har qanday ob'ektning zichligi uning massasiga va hajmiga bo'linishi bilan beriladi. Argo suzuvchi o'z massasini doimiy ravishda ushlab turadi, ammo hajmini o'zgartirib, zichligini o'zgartiradi. Buning uchun mineral moy suzuvchi bosimli kassadan chiqarib tashlanadi va suzgichning pastki uchida kauchuk siydik pufagini kengaytiradi. Quviq kengayishi bilan suzuvchi dengiz suviga qaraganda kamroq zich bo'lib, yuzaga ko'tariladi. Vazifalarini yuzasida tugatgandan so'ng, suzuvchi moyni tortib oladi va yana pastga tushadi.[9]

Argo dasturida ishlatiladigan bir nechta kompaniyalar va tashkilotlar profilli suzuvchi vositalarni ishlab chiqaradi. APEX suzadi, tomonidan ishlab chiqarilgan Teledyne Webb tadqiqotlari, joriy massivning eng keng tarqalgan elementi. SOLO va SOLO-II suzadi (ikkinchisi suzish qobiliyatini o'zgartirish uchun pistonli nasosdan foydalanadi, boshqa suzuvchi pistonlardan farqli o'laroq) Scripps okeanografiya instituti. Boshqa turlariga Yaponiyaning Tsurumi Seiki Co. tomonidan ishlab chiqarilgan NINJA float va Frantsiyada IFREMER tomonidan ishlab chiqarilgan ARVOR & PROVOR suzadi kiradi. Ko'pgina suzuvchi qurilmalar Sea-Bird Scientific tomonidan ishlab chiqarilgan (https://www.seabird.com/ ), shuningdek Navis deb nomlangan profil suzishini yaratadi. Oddiy Argo suzgichi - bu yarim metrli qopqoq bilan uzunligi 1 metrdan va bo'ylab 14 sm dan sal ko'proq silindr. Shunday qilib, uning minimal hajmi taxminan 16,600 kub santimetrga teng (sm)3). Okean stantsiyasida Papa Alyaska ko'rfazi harorat va sho'rlanish darajasi 6 ° C atrofida va mingga 32,55 qism bo'lishi mumkin, dengiz suvining zichligi 1,0256 g / sm ni tashkil qiladi.3. 2000 metr chuqurlikda (2000 dekibar bosim) harorat 2 ° C bo'lishi mumkin va sho'rlik miqdori mingga 34,58 qismni tashkil etadi. Shunday qilib, bosim ta'sirini o'z ichiga olgan holda (suv biroz siqiladi) dengiz suvining zichligi taxminan 1,0369 g / sm ni tashkil qiladi3. Zichlikning o'zgarishi chuqur zichlikka bo'lingan holda 0,0109 ga teng.

Suzuvchi bu zichlikka mos kelishi kerak, agar u 2000 metr chuqurlikka etib, keyin yuzaga ko'tarilsa. Suzuvchi zichligi uning massasi hajmga bo'linganligi uchun uning hajmini 0,0109 × 16,600 = 181 sm ga o'zgartirishi kerak.3 ushbu ekskursiyani haydash; bu hajmning ozgina o'zgarishi suzuvchining o'zi siqilishi bilan ta'minlanadi va antennani suv ustida ushlab turish uchun sirtda ortiqcha suzish kerak. Barcha Argo suzgichlari okeanning harorati va sho'rlanishini o'lchash uchun datchiklarni o'z ichiga oladi, chunki ular chuqurlikka qarab o'zgarib turadi, ammo suzib yuruvchi moddalar soni boshqa datchiklarga ham ega, masalan, erigan kislorodni o'lchash va xlorofill kabi biologik va kimyoviy qiziqishning boshqa o'zgaruvchilari, ozuqa moddalari va pH. BioArgo deb nomlangan Argo loyihasining kengaytmasi ishlab chiqilmoqda va amalga oshirilgach, okeanlardan namuna olish usuliga biologik va kimyoviy komponent qo'shiladi.[10]

Uchun antenna sun'iy yo'ldosh ma'lumotlarini yig'ish u ko'tarilishni tugatgandan so'ng dengiz sathidan bo'shashgan suzuvchi tepaga o'rnatiladi. Okean sho'r, shuning uchun elektr o'tkazgich, shuning uchun dengiz sathidan radio aloqasi mumkin emas. Dasturning boshida Argo suzib yuradi, faqat sekin ishlatiladigan mono yo'nalishli sun'iy yo'ldosh aloqalari, ammo 2013 yil o'rtalarida joylashtirilgan suzishlarning aksariyati tezkor ikki tomonlama aloqalardan foydalanadi. Buning natijasi shuki, Argo suzadi endi ilgarigidan ko'ra ko'proq ma'lumot uzatadi va ular 8-12 soat emas, balki dengiz sathida atigi 20 daqiqa vaqt sarflaydilar, bu esa topraklama va bio-ifloslanish kabi muammolarni ancha kamaytiradi.

Dastur boshlangandan beri Argo suzishining o'rtacha umr ko'rish darajasi sezilarli darajada oshdi, birinchi navbatda 2005 yilda joylashtirilgan suzuvchilar uchun o'rtacha 4 yillik umrdan oshdi. Davom etayotgan yaxshilanishlar yana 6 yilgacha uzaytirilishi kerak.

2014 yil iyun holatiga ko'ra,[11] o'lchovlarni yig'ish uchun yangi suzuvchi turlar sinovdan o'tkazildi, bu standart Argo suzish vositalaridan ko'ra ancha chuqurroq edi. Ushbu "Deep Argo" suzgichlari 4000 yoki 6000 metr chuqurliklarga, standart suzuvchilar uchun 2000 metrga mo'ljallangan. Bu okeanning katta hajmidan namuna olishga imkon beradi. Bunday o'lchovlar issiqlik tarkibidagi tendentsiyalar kabi okeanni har tomonlama tushunishni rivojlantirish uchun muhimdir.[12][13]

Array dizayni

Argo tomonidan to'plangan profillar soni, o'sha davrdagi boshqa usullar bilan (pastroq) to'plangan mavjud profillar bilan taqqoslaganda, 2012 yilgacha 30 ° S (yuqori egri chiziq) ning janubida suzadi. Bu mavsumiy tarafkashlik deyarli yo'q qilinishini ko'rsatadi.

Argo prospektida e'lon qilingan dastlabki reja, suzuvchi suvlar orasidagi eng yaqin qo'shni masofani o'rtacha 3 ° uzunlik va 3 ° uzunlik bo'ylab chaqirdi.[4] Bu shimoliy va janubiy yuqori kengliklarda (kilometrlarda) yuqori aniqlik olish imkoniyatini yaratdi va pasayganligi sababli zarur deb topildi Rossbi deformatsiya radiusi bu kabi okeanografik xususiyatlar miqyosini boshqaradi. 2007 yilga kelib, bunga asosan erishildi, ammo chuqur janubiy okeanda hali hech qachon aniq maqsadga erishilmagan.

Dunyo okeanining barcha qismlarida asl rejani bajarish uchun harakatlar qilinmoqda, ammo bu chuqurlikda qiyin Janubiy okean chunki joylashtirish imkoniyatlari juda kamdan-kam hollarda bo'ladi.

Tarix bo'limida aytib o'tilganidek, hozirgi vaqtda yaxshilanishlar okeanlarning ekvatorial mintaqalarida, chegara oqimlarida va chekka dengizlarda rejalashtirilgan. Buning uchun suzishlarning umumiy soni 3000 ta suzib yurish rejasidan 4000 ta suzuvchi qatorga etkazilishi kerak.

Okeanni sinab ko'rish uchun profillashli suzuvchi vositalardan foydalanishning bir natijasi shundaki, mavsumiy tarafkashlikni yo'q qilish mumkin. Qarama-qarshi diagrammada dastur boshlangandan 2012 yil noyabrgacha Argo tomonidan har oy 30 ° S (yuqori egri chiziq) janubida olingan barcha suzuvchi profillar soni ko'rsatilgan. Pastki egri chiziq avstraliyalik yozda avstraliyalik qishga qaraganda to'rt baravar ko'p profillar yig'ilgan kuchli yillik tanqislikni ko'rsatadi. Yuqori (Argo) uchastkasi uchun hech qanday noaniqlik ko'rinmaydi.

Ma'lumotlarga kirish

Xurmo chizig'i bo'ylab sho'rlanish qismi Argo ma'lumotlaridan Global Marine Atlas yordamida hisoblab chiqilgan.

Argo modelining muhim xususiyatlaridan biri bu ma'lumotlarga real vaqt rejimida global va cheklanmagan kirishdir. Agar suzuvchi profilni uzatganda, u tezda kiritilishi mumkin bo'lgan formatga aylantiriladi Global telekommunikatsiya tizimi (GTS). GTS tomonidan boshqariladi Jahon meteorologiya tashkiloti yoki WMO, ob-havoni prognoz qilish uchun zarur bo'lgan ma'lumotlarni almashish uchun. Shunday qilib, Jahon savdo tashkilotiga a'zo bo'lgan barcha davlatlar profilni qo'lga kiritgandan so'ng bir necha soat ichida barcha Argo profillarini olishadi. Ma'lumotlar, shuningdek, ftp va WWW orqali ikkita Argo Global Ma'lumot Markazlari (yoki GDACs) orqali taqdim etiladi, ulardan biri Frantsiyada va yana biri AQShda.

Sotib olingan barcha profillarning 90% ga yaqini 24 soat ichida global foydalanish huquqiga ega, qolgan profillar esa tez orada paydo bo'ladi.

Tadqiqotchi uchun GTS yoki Argo Global Data Centers (GDACs) orqali olingan ma'lumotlardan foydalanish dasturlash ko'nikmalarini talab qiladi. GDAC'lar Ocean DataView uchun asl fayl formati bo'lgan ko'p profilli fayllarni etkazib beradi. Har qanday kun uchun 20121106_prof.nc kabi nomli fayllar mavjud, ular ko'p profilli fayllar deb nomlanadi. Ushbu misol 2012 yil 6-noyabrga xos bo'lgan fayl va barcha profillarni bitta tarkibida o'z ichiga oladi NetCDF bitta okean havzasi uchun fayl. GDAClar Atlantika, Hindiston va Tinch okeanining uchta okean havzasini aniqlaydi. Shunday qilib, uchta ko'p profilli fayllar o'sha kuni olingan har bir Argo profilini olib yurishadi.

Argo ma'lumotlarini o'rganishni istagan, ammo dasturlash qobiliyatiga ega bo'lmagan foydalanuvchi Argo Global Marine Atlas-ni yuklab olishni xohlashi mumkin[14] bu Argo ma'lumotlari asosida mahsulotlarni yaratishga imkon beruvchi, osonlikcha yordamchi dastur bo'lib, yuqorida ko'rsatilgan sho'rlanish bo'limi, shuningdek okean xususiyatlarining gorizontal xaritalari, istalgan joyda vaqt qatorlari va hk. Ushbu Atlas "yangilanish" ni ham o'z ichiga oladi. ma'lumotlarni vaqti-vaqti bilan yangilab turishga imkon beruvchi tugma. Argo Global Marine Atlas Kaliforniya shtatidagi La Jolla shahridagi Scripps okeanografiya institutida saqlanadi.

Argo ma'lumotlari Argo texnik koordinatori tomonidan ishlab chiqilgan qatlam bilan Google Earth-da ham namoyish etilishi mumkin.

Ma'lumotlar natijalari

Yil bo'yicha hakamlik jurnallarida nashr etilgan va 2018 yil 26 mart holatiga ko'ra Argo ma'lumotlarining mavjudligiga katta yoki umuman bog'liq bo'lgan maqolalar soni.

Hozirda Argo okeanlarning iqlim holati to'g'risida ma'lumotning asosiy manbai bo'lib, qarama-qarshi diagrammada ko'rinib turganidek, ko'plab nashrlarda keng qo'llanilmoqda. Havo-dengiz shovqinlari, okean oqimlari, yilliklararo o'zgaruvchanlik, El-Nino, mezon massasi, suv massasining xususiyatlari va o'zgarishi. Endi Argo global okean issiqlik tarkibini to'g'ridan-to'g'ri hisoblashga ruxsat beradi.

Yaqinda Dyurak va Vayffels tomonidan nashr etilgan, sirt sho'rlanish darajasidagi global o'zgarishlarni tahlil qilgan.[15]

Ular dunyoning yuqori sho'rlangan hududlari sho'rlanib borishini va nisbatan past sho'rlangan dunyoning yangi joylarini yanada tetiklashtirayotganini aniqlaydilar. Bu "boylar boyib, kambag'allar qashshoqlashadi" deb ta'riflangan. Ilmiy jihatdan tuzning tarqalishi yog'ingarchilik va bug'lanish o'rtasidagi farq bilan boshqariladi. Shimoliy shimoliy kabi joylar tinch okeani, bu erda yog'ingarchilik hukmronlik qiladi bug'lanish o'rtacha darajadan yangi. Ularning natijasi shundan iboratki, Yer global miqyosda kuchayib borayotganini ko'rmoqda gidrologik tsikl. Argo ma'lumotlari, shuningdek, iqlim tizimining kompyuter modellarini boshqarish uchun ishlatiladi, bu esa mamlakatlarning mavsumiy iqlim o'zgarishini prognoz qilish qobiliyatini yaxshilaydi.[16]

Argo ma'lumotlari 3-bobni (1-ishchi guruh) tuzishda juda muhim edi IPCC Beshinchi baholash hisoboti (2013 yil sentyabr oyida chiqarilgan) va ushbu bobga ilova qo'shilgan bo'lib, okean ma'lumotlarining sifati va hajmida chuqur o'zgarishlarni ta'kidlagan. IPCC to'rtinchi baholash hisoboti va natijada sirtdagi sho'rlanish o'zgarishini va yuqori okean issiqlik tarkibini tavsiflashda ishonchning yaxshilanishi.

Argo ma'lumotlari dengiz sathining o'zgarishi ma'lumotlari bilan birgalikda sun'iy yo'ldosh altimetriyasidan tahlil qilishning yangi yondashuvida ishlatilgan Global isish, xabar bergan Eos 2017 yilda. Devid Morrison "ushbu ma'lumotlar to'plamining [b] qismida okeandagi issiqlik cho'kindisining aniq imzolari ko'rsatilgan, suvning yuqori 2 km qismida harorat o'zgarishi va isitish tufayli okean suvining kengayishi. Bu ikki o'lchov kamroq shovqinli quruqlik va atmosfera haroratidan ko'ra. "[17]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Argo Yuqori Okeanlarni tizimli ravishda global zondlashni boshlaydi Toni Feder, fiz. Bugungi kunda 53, 50 (2000), Arxivlandi 2007 yil 11-iyul kuni Orqaga qaytish mashinasi doi:10.1063/1.1292477
  2. ^ Richard Stenger (2000 yil 19 sentyabr). "Dunyo okeanini kuzatish uchun sensorlar floti". CNN. Arxivlandi asl nusxasidan 2007 yil 6-noyabrda.
  3. ^ "Argo haqida". Argo: yaxlit global kuzatuv strategiyasining bir qismi. Kaliforniya universiteti, San-Diego. Olingan 15 fevral 2015.
  4. ^ a b Roemmich, dekan; va boshq. "Argo dizayni va uni amalga oshirish to'g'risida" (PDF). UCSD. Olingan 8 oktyabr 2014.
  5. ^ "ARGO - O'n yillik taraqqiyot" (PDF).
  6. ^ "Bir million Argo profillari". Britaniya okeanografik ma'lumotlar markazi. 2012 yil 2-noyabr. Olingan 8 oktyabr 2014.
  7. ^ "Argo millioninchi kuzatuvini to'playdi". YuNESKO. 2013 yil 21-yanvar. Olingan 8 oktyabr 2014.
  8. ^ Devidson, Xelen (2014 yil 30-yanvar). "Olimlar Hind okeanida uning" ichki biologiyasini o'rganish uchun bio-robotlarni ishga tushiradilar'". Guardian. Olingan 8 oktyabr 2014.
  9. ^ "Argo qanday suzadi". UCSD. Olingan 8 oktyabr 2014.
  10. ^ [1] Arxivlandi 2013 yil 17 oktyabrda Orqaga qaytish mashinasi
  11. ^ Ma'muriyat, AQSh Savdo vazirligi, Milliy Okean va Atmosfera. "Deep Argo". oceantoday.noaa.gov. Olingan 16 yanvar 2018.
  12. ^ "Deep Argo: Okean tubsizligidagi javoblar uchun sho'ng'in". www.climate.gov. 2015. Olingan 6 fevral 2016.
  13. ^ "Deep Argo yordamida eng chuqur okean ma'lumotlarini ochish". www.paulallen.com. 2017 yil 7 sentyabr. Olingan 6 fevral 2016.
  14. ^ Scanderbeg, Megan (2014 yil sentyabr). "Argo Global Marine Atlas". UCSD. Olingan 8 oktyabr 2014.
  15. ^ Durack, PJ .; S.E. Wijffels; R.J. Matear (2012 yil 27 aprel). "Okeandagi sho'rlanishlar 1950 yildan 2000 yilgacha global suv aylanishining kuchli intensivligini ochib beradi" (PDF). Ilm-fan. 336 (6080): 455–458. Bibcode:2012Sci ... 336..455D. doi:10.1126 / science.1212222. PMID  22539717. S2CID  206536812.
  16. ^ "GODAE OceanView". Olingan 8 oktyabr 2014.
  17. ^ Morrison, Devid (2018). "Ma'lumotlar okeanlari: global isishni o'lchashning yangi usullari". Skeptik so'rovchi. 42 (1): 6.

Tashqi havolalar