Metode de măsurare a adâncimile mării

Pe parcursul întregii perioade a întrebării antice de măsurare maritimă adâncime a fost limitată numai la tatonarile pentru a asigura scufundări în largul coastei. Lumea antică nu a avut niciun fel de date empirice cu privire la adâncimi reale ale mărilor și oceanelor, departe de coasta, și judecățile de acest fel, comune în cele mai vechi timpuri, oamenii de știință au fost bazate doar pe presupuneri.

Prima încercare de a măsura adâncimea oceanului, din care informațiile au ajuns la noi, a fost făcută de Magellan în mijlocul Oceanului Pacific și sa încheiat cu un eșec - în partea de jos nu este luat. După aceea, a fost nevoie de încă 300 de ani (de la începutul XVI la începutul secolului al XIX-lea), înainte de reluarea acestor experimente. Chiar și celebrul explorator al oceanelor, cum ar fi Cook, (1769-1778 gg.), La Perouse (1785-1788 gg.), Sau chiar de la începutul secolului al XIX-lea și Lisyansky Kruzenshtern (Nadezhda și Neva, 1803-1806.) Fitzroy pe nava Beagle, Charles Darwin a navigat la cinci ani (1831-1836 GG.), și nu sa implicat într-o întrebare cu privire la adâncimile elementelor de pe suprafața pe care le înotat. sondări afacere a continuat să fie limitată doar de scopul practic directă și imediată - siguranța navigației în apropierea coastei.

Pe parcursul primului trimestru al secolului al XIX-lea, există încercări, cu toate acestea, aproape întotdeauna fără succes, pentru a măsura adâncimea oceanului. Au fost făcute de ofițerii navale în Oceanul Atlantic. De exemplu, locotenentul Parker, la bordul fregatei al Congresului Statelor Unite împotriva coasta Braziliei gravată aproximativ 15 până la 250 m de sondare linie, și, în opinia sa, nu au ajuns în partea de jos (la adâncimi de realitate aici în jurul valorii de 5500-6500 m).

Motivele pentru eșecul măsurătorilor de adâncime au fost după cum urmează. La măsurarea adâncimi mici de coastă ale timpului de a ajunge în partea de jos a lotului este judecat de două criterii: cu privire la impactul fund său, trece mâna loturi, și la eliberarea ultimei lot de povara consecința, care este o încetinire în linie de sondare vysuchivanii. În cele din urmă. în cazul în care lotul din nou selectat, care aderă la capătul inferior al eșantionului său de sol este, de asemenea, dovezi de a atinge partea de jos a lotului.

Este firesc că la început în același mod și a luat o mulțime de timp a fost utilizat în măsurarea adâncimi ocean, dar a dat seama că el nu a putut da nici un rezultat, deoarece, în cazul măsurării oceanului, t. E. O foarte mare adâncime, lipsit atât din comun pentru a obține caracteristica lot podea. Blow foarte mult pe partea de jos, la o adâncime de 3000- 4000 m transmise în totalitate prin lonja, nu întins, lin în sus, și greutatea liniei de sondare lung gravat atât de semnificativă. și că, la atingerea partea de jos a liniei de sondare mult continuă să se răsucească peste bord să se uite la aceeași rată ca și înainte. Insuficientă linie cetate de sondare la acel moment nu a permis să ridice lotul, de obicei de sondare linie „, atunci când încearcă să selecteze sa terminat brusc, și pentru că ultimul semn de a ajunge la partea de jos a lotului - un eșantion de sol - a fost de asemenea absentă.

Pentru James Clark Ross, șeful Antarctica Expedition britanic (1839-1841 gg.), A fost posibil în această primă călătorie, să găsească o modalitate de a măsura adâncimi ocean, ceea ce a permis să observe momentul de a ajunge în partea de jos a lotului.

Producerea de numeroase experimente de măsurare adâncimi mai mari. D. K. Ross a observat că vysuchivaniya de sondare viteza liniei, la începutul și la sfârșitul măsurătorii nu sunt aceleași, și anume, de la începutul sondare linie la un punct de măsurare se execută cu tambur mișcare uniform-lent, iar apoi vine un moment în care scapă linia de sondare devine aproape uniformă. Ross a explicat în acest fel. Ca să scape lungimea liniei de sondare în apă este crescută și, prin urmare, frecarea apei devine mai mare, și, deși greutatea este corodat porțiunea de sondare linie este de asemenea crescută, dar forța de frânare a apei este atât de mare încât căderea lotului și linia de sondare este uniform susținută. Când elementul ajunge în partea de jos și de sondare linia începe să cadă pe partea de jos, atunci lungimea acesteia la suprafața apei rămâne constantă, greutatea și frecarea, de asemenea, nu mai pot fi modificate, și scapă linia de sondare devine aproape uniformă, întreruptă doar de nava este de rulare, inerția bobinei și linia de sondare.

În cazul în care linia de plumb pentru a pune brandul prin aceeași distanță, atunci. observând intervalele de ceas de a scăpa, este ușor de văzut că „inițial, aceste lacune vor toate creștere, iar apoi devin aproape egale între ele, un pic în creștere, apoi în scădere. Este evident că lungimea de plumb-line, despre care intervalele de emanare lui a început să facă egale între ele, este adâncimea dorită.

Conectați-vă Ross pentru a determina când partea de jos a lotului utilizat timp de 30 de ani. diverse îmbunătățiri au fost introduse în acest timp, dar principiul de bază rămâne același. Pentru a mai bine, observa mai clar momentul de a ajunge în partea de jos, a făcut posibilă linie de sondare este mai subțire și mai puternic, cu grijă rana pe amortizorului, a avut grijă, că acesta din urmă este liber să se rotească în jurul axei sale. Pe de altă parte, greutatea lotului crescut, și astfel realizate mai pronunțată și o schimbare bruscă în natura unui număr de intervale de timp adiacente scapă, lungimi identice sondare linie până când atinge partea de jos a lotului, și imediat după aceea. Dintr-o serie de măsurători au fost efectuate tabel de astfel de perioade de timp pentru anumite grosime de linie de sondare și greutatea lotului. Oricum, la urma urmei, mult depinde de experiența artei și a observatorului.

Cu toate acestea, pentru a ridica lotul și a obține un eșantion de sol la adâncimea oceanului ar putea să nu, și la fiecare măsurătoare a trebuit să-și piardă lotul și aproape toate linia de sondare gravată.

În 1854, Statele Unite ale Americii Marinei Ensign Brook a propus un nou lot cu separă marfa la momentul atingerii lotului în jos. Astfel, atunci când alegem de sondare linie a trebuit să reziste eliberat numai peste bord greutatea lungimii sale și are un mic tub de fier greutate, care a păstrat proba de sol de jos.

Grație invenției Brooke și folosind recepția Ross a devenit prima posibile specimene dostavanie parter, t. E. dovada Neindoielnic că lotul nu este purtat de, să nu mai vorbim de posibilitatea, pentru prima dată pentru a investiga natura parterul oceanelor, la adâncimi mai mari. Ideea de încărcare despărțire se aplică în toate loturile moderne.

Punct de vedere tehnic, ideea inițială a lotului Bruck a fost efectuată în așa fel. tub de oțel Light a fost furnizat la partea de sus a celor două picioare, se rotesc pe o axă comună. Superioare, picioare mai lungi unite se termină lonja scurte pentru care, printr-un inel special angajat linie de sondare. Mai mici, capetele scurte ale picioarelor au fost folosite pentru punerea lor pe bucla specială lonja, capetele opuse ale care sunt atașate la inelul alunecat pe tubul de dedesubt. Încărcați servit miez obișnuit cu diametrul forate, sprijinit pe greutate, folosind inelul lonja cu două balamale sunt purtate pe picior. Astfel, întregul sistem atârnat pe linia de sondare și a mers cu el la partea de jos, în timp ce capătul inferior al tubului lotului nu este odihnit pe partea de jos. Din impactul capătului tubului delved puțin în sol, care este o probă și a rămas într-un mănunchi de pene de gâscă, montat în capătul inferior al tubului. Între timp, linia de sondare a continuat să ruleze chiar și cu bobina, făcându-l format picior tub moale de mai sus, rezultând miez de gravitație, împins în jos, ambele bucle lonja a sărit de la ei, iar kernel-ul a fost eliminat. Din acel moment Lina a rămas agățat doar un tub cu un eșantion de sol, care, împreună cu linia de sondare și a ridicat la bord.

Lot Brook a făcut posibilă aplicarea unei sarcini grele, cu o linie de sondare subțire, astfel încât a devenit mai ușor pentru a observa momentul de a ajunge la partea de jos a lotului pe baza Ross, apoi au fost obținute probe de sol, și în cele din urmă a menținut sondare linie.

La scurt timp după inventarea lotului Brooke a fost aplicat în măsurători ale liniei din Irlanda la Newfoundland pentru a afla în partea de jos a reliefului pentru construirea primului cablu de telegraf subacvatic (American Leith Berryman pe nava Arctic în 1856.); apoi în 1859 capacul englez. 2 Deyman rang pe nava Cyclops a doua oară măsurată aceeași linie și nava Gorgonei - o linie de la Newfoundland în Azore și de acolo la Canalul Mânecii. A fost prima măsurători extinse și sistematice ale adâncimile oceanului, ceea ce a făcut posibil să se construiască primele cabluri de telegraf și construi prima harta a topografiei jos a Oceanul Atlantic de Nord, compusă de locotenent Maury.

Atunci când măsurătorile ulterioare sunt modifică treptat original dispozitiv foarte simplu Lot Brook, și în cele mai multe loturi au înlocuit nucleul mai multe greutăți de fier plat, permite să se încarce mult, în funcție de adâncimea și să primească eșantioane mari de la parter, cu asigurându-se că la ridicarea nu se spală în afara tubului de lot. Cu acest ultim scop în partea de jos a tubului sau a făcut supape sau robinete sunt închise în timpul trecerii greutăților din fontă prin capătul inferior al tubului.

În scopul de a obține conceptul plin de măsurare adâncimi mai mari prin metoda lui Ross, ce urmează este un exemplu luat din lucrările de limba engleză Corveta Porcupine în 1869 în Golful Biscaya. Frânghia de sondare linie, o circumferință de 0,8 inci si rezista la 1330 de lire sterline la rupere (română) la fiecare 100 de stânjeni cântărea aproximativ 14 de lire sterline. Lot încărcate 372 de lire sterline.

Lot sa dus la fund 33 min 35 sec. și ridicarea troliului a vaporilor săi 2 chasa 2 min.

Metode moderne și instrumente pentru măsurarea adâncimi. Lucrările la Porcupine aproape l-a terminat prima perioadă de măsurare adâncurile oceanelor cu ajutorul plumb-line prin cablu și semnul Ross perioadelor de observare. (. 1872-1876 gg) La Challenger a lucrat ultima linie de frânghie de sondare; atât de bine-cunoscut fizician britanic William Thomson (mai târziu Lord Kelvin) a propus un indicator de adâncime, bazat pe o idee complet nouă, ceea ce va facilita în mare măsură și de a face măsurători precise ale adâncimi ocean. Această invenție, precum Lot Brook, a fost o eră în studiul topografiei subacvatice, și, în consecință, toate în oceanografie.

Ideea de bază în matriöa Thomson a fost după cum urmează. Mai întâi de sondare linie liber gravat cu bobină, astfel încât să nu perturbe intervalele de schimb corecte care ies lungimi identice de sondare linie (adică esența metodei lui Ross), Thomson a devenit amortizor de frână și, în plus, în fiecare moment de măsurare cu o astfel de forță care pondere egală în apa acelei linii parte de sondare care Acesta a fost deja gravat peste bord; t. e. forța de frânare în creștere lungimi de sondare linie în spatele prea a crescut și a crescut. Prin urmare, rotirea mosor depinde numai de greutatea lotului, iar când acesta din urmă ajunge în partea de jos, apoi rola de oprire de la sine, indicând astfel punctul final al măsurării adâncimii. Astfel, necesitatea unor perioade de observare de a scăpa linie de sondare a scăzut departe.

îmbunătățire importantă introdusă în cazul măsurării adâncimile Thomson, a constat în înlocuirea firului de cablu de plumb-line. Thomson folosit primele siruri de caractere de pian, iar apoi a început să sondare intenționat linie pentru a produce sârmă galvanizat, cu un diametru de 0,7-0,9 vom rezista la tracțiune 105-300 kg. linie de sârmă de sondare are multe avantaje; este nevoie de foarte puțin spațiu, un amortizor mic poate fi NAVIT de 10 000 m, nu se udă și nu ar trebui să fie uscat; el merge repede la partea de jos, greutate redusă permite de a trage repede înapoi, mai ales că nu trebuie să se ridice înmuiate de apă linia de coarda de sondare. arcadelor mai mici în timpul derivei inevitabil al navei în timpul măsurării adâncimii; la o linie de sondare mai rapidă a scăpa nava mai puțin în derivă dintr-un loc în derivă.

Din moment ce nu poate fi sigur că, datorită amortizorul inerție încă nu face câteva ture în plus, apoi, pentru a evita peg pe sârmă, la capătul său lega o bucată de frânghie m 20, care adăugați deja foarte mult, și deasupra ei două termometre și un prelevator pentru dostavaniya apa specimenului.

îmbunătățiri suplimentare în metodele de măsurare a adâncimii și Profundorul ei înșiși e constat în îmbunătățirea părții tehnice a instrumentului. Astfel, în matriöa moderne de acest tip (trei: Sigsby - american, Leblanc-franceză și Lukas - Engleză) acumulator care primește șocurile de la tangaj, introduse în dispozitivul de profundorul, un contor este alocat axei clapetelor prin care se execută linia de sondare de sârmă, și pentru că el nu dă viteza tambur, și adâncimea dreapta în metri sau stânjeni. Principalele amortizoare realizate din oțel puternic, deoarece acestea trebuie să reziste la presiunea enormă a firului; Luați în considerare toate aranjate mai compact și de ce profundorul și totul este mult mai mică în dimensiuni decât primele mostre au fost.

Pentru a lua o referință la zero adâncimi oceanice de suprafață. Dacă în timpul sondare există bombare decente, suprafața mării, în funcție de poziția navei pe creasta sau val la baza poate varia de trei metri pe verticală și să facă aceeași eroare în numărul de adâncime.

Numai în vreme calm rare și în absența curgerii pe suprafața navei este staționar cu linia de sondare este poziția verticală exact în apă. De obicei, acesta este deviat mai mult sau mai puțin și devine o linie curbă, similar unei parabole. Din această cauză rezultă eroare, întotdeauna crește adâncimea măsurată în realitate.

Cu cât adâncimea, de toți factorii care influențează precizia măsurătorilor, devin mai mari, pentru că atunci sondajul necesită mai mult timp și nava nu păstrează scaunul său.

În general, în condiții normale de sondare de eroare este de aproximativ 3% din adâncimea t măsurată. E. Proporția corodat treizecilea de sondare lungimea liniei.

Pentru a măsura adâncimea sunetului utilizând două tipuri de dispozitive sunt utilizate. Unele produse de sunet având un al doilea variind 50-20 000 astfel de sunete urechea umană poate auzi. Dacă dispozitivul produce sunete cu vibratii de peste 20 000 în al doilea, urechea umană nu pot sărbători. Aceste vibrații sunt numite supersonice.

Viteza sunetului în stratul de apă depinde de temperatura, sunetul penetrează de la salinitate (m. E. În esență, densitatea stratului apos) și un strat de compresie cu adâncimea apei prin care sunetul trece.

În esență, dispozitivele existente pentru a determina adâncimea vitezei sunetului diferă în principal în funcție de natura undei acustice pe care le produc, adică. E. Ele sunt resimțite de urechea umană sau nu.

val de sunet al primei comenzi (indiferent de modul în care este produs prin lovituri de ciocan pe nicovală sau explozia dinamită cartuș) este circulat întotdeauna în sferic apă, în care centrul bilei se află la punctul de producere a sunetului.

Deoarece undele sonore se propagă în mod egal în toate direcțiile de centru, în cazul în care fundul mării are o pantă, unda sonoră este reflectată aproape de suprafață.

Atunci când se utilizează dispozitive care produc un val supersonic, acesta din urmă poate fi direcționată perpendicular pe suprafața apei și apoi dă adâncimea dorită a mării.

Ambele metode de măsurare adâncimi ale oceanului - și prin intermediul sârmă linie și viteza undei sonic - cu necesitate trebuie utilizate împreună. De fiecare dată când vehiculul face o stație de Oceanografic, începe cu măsurarea limitatorului de adâncime în loc.

Desigur, precedent determinarea adâncimii lot sunetului dat deja aproximative scaun adancime a vehiculului, dar sârmă linia de sondare adâncimea de măsurare permite imediat să se obțină nu numai adâncimea, dar, de asemenea, o coloană de lot de jos a stratului inferior de temperatura apei și o probă de apă, și, împreună cu determinarea simultană a adâncimii sunetului lot oferă o comparație între cele două metode, și o metodă de determinare a adâncimii prin compararea probelor protejate și neprotejate de termometre de presiune a apei din stratul inferior. Toate acestea se datorează faptului că pentru a face observații la diferite adâncimi vor avea nevoie de încă o lungă perioadă de timp, prin urmare, utilizarea de linie de sondare de sârmă pentru măsurarea adâncimii la stația nu mai reprezintă o prelungire semnificativă a timpului de parcare și, în același timp, oferă date foarte valoroase la parter și proprietățile stratului inferior apă.

Oricum profita de o mulțime de sunet este un confort extraordinar: toate lucrările pe care le puteți face desigur navei și chiar dacă de la sine. De exemplu, în ultimii ani, armata SUA transport pe drumurile din Statele Unite ale Americii spre Filipine, folosind samozapisyvayuschy sunet foarte mult, acoperit întâmplător întreaga partea de nord a Pacificului (între Havana și aleuți) măsurătorile de greutate, în total, până la 30 000, și, astfel, examinat în treacăt de relief fundul său, până foarte puțin cunoscute.

Dar, în scopul de a calcula mai precis adâncimea, era necesar în acest domeniu pentru a face metodele obișnuite de cercetare oceanografice, fără de care viteza sunetului în aceste părți nu a fost suficient de bine cunoscute.

Deci, putem spune că, în scopul hidrografică mult de sunet are mari avantaje; și pentru studii oceanografici nu se poate face fără profundorul sârmă-lin, fără a scădea dispozitive pe diferite adâncimi intermediare pentru a determina temperatura și salinitatea, și, prin urmare, necesară pentru îndeplinirea acestor cerințe opri nava pentru câteva ore.