利用CTD監測技術研究氣候變化

背景

北極研究人員采用新的監測技術，通過測量地表冰層下水柱的溫度和鹽度，來調查氣候變化的影響。使用SonTek CastAway-CTD™儀(yi) 器進行調查，可以為(wei) 我們(men) 了解洋流變化對北歐氣候的影響方式提供新思路。

卡特林北極調查是科學家和探險家之間的一次合作，CastAway使研究人員能夠在惡劣的條件下快速工作，得益於(yu) 該設備體(ti) 積小巧，攜帶方便，無需計算機輔助即可在野外操作。

之前的研究著眼於(yu) 冰層厚度和海洋酸化，但新的卡特林調查工作研究冰層表麵下的淡水流，以幫助了解它們(men) 對自下而上的冰融化的影響，而這種融化正在破壞全球的海洋環流。

CastAway使研究人員能夠在惡劣的條件下迅速開展工作，得益於(yu) 該設備體(ti) 積小巧，攜帶方便，無需計算機輔助即可在野外操作。

北極的氣候變化

北極環境對全球氣候有重大影響。多年來，氣候科學家一直對全球天氣係統的未來變化表示擔憂，並強調了北極在這些係統中所扮演的角色。北極的變化在很大程度上促進了溫鹽環流；一個(ge) 巨大水生傳(chuan) 送帶，它連接地球上的海洋，散發熱量、氧氣和營養(yang) 物質。

溫鹽環流變化與(yu) 廣闊的大氣相結合，北極地區的正反饋循環（從(cong) 融化的凍土中產(chan) 生大量甲烷），可能對全球氣候產(chan) 生巨大影響。

2011年，Catlin Group委托卡特林北極調察隊對對古斯塔夫阿道夫王子海上的臨(lin) 時冰基地進行評估，該基地位於(yu) 加拿大北極群島的最北部端，，距離北極大約800英裏。

溫鹽環流的變化與(yu) 廣闊的大氣相結合，正反饋循環會(hui) 對全球氣候產(chan) 生影響。

有機物（CDOM）

該團隊的一個(ge) 關(guan) 鍵的測量參數是有色溶解有機物（CDOM），因為(wei) 大量的CDOM會(hui) 導致40%以上的光吸收。在北極，大部分CDOM來自俄羅斯北部的三個(ge) 巨大的河口。在評論CDOM的重要性時，英國海洋學家Victoria Hill博士說：“在局部，CDOM應該增加熱分層作用，在表層附近捕獲熱量。水變得更穩定，混合減少。然而，如果表麵冰融化了，它會(hui) 在上層形成一層不混合的新鮮冷水。從(cong) 長遠來看，表層水變得更暖，不再下沉，形成更深、更冷的水將墨西哥灣流吸引到北歐。"

研究人員預計北冰洋將是高度透明狀態，因為(wei) 貢獻CDOM的河流被凍結了。然而，該調察小組認為(wei) 情況並非如此。事實上，Hill博士透露：“在楚科奇，CDOM吸收了70%到80%的太陽輻射。"在由斯科特極地研究所的Adrian McCullum檢索的另一組數據中，有關(guan) 結果是從(cong) 水柱樣本中獲得的；在200米以下的深度，水溫比預期低1攝氏度。在通常穩定的深水中，這種顯著變化表明，表麵融化的水正在下沉，促使溫暖的水與(yu) 表層冰接觸。這進一步激發了人們(men) 對北冰洋溫度變化的興(xing) 趣。

在200米以下的深度，水溫比預期低1攝氏度。在通常穩定的深水中，這種顯著變化表明，表麵融化的水正在下沉，促使溫暖的水與(yu) 表層的冰接觸。

北冰洋剖麵儀(yi)

高度專(zhuan) 業(ye) 化設備是深水剖麵測量所必需的。SonTek的CastAway-CTD開發出簡單而精確的方法，可以快速測定100米以下的電導率、溫度和深度。將GPS、傳(chuan) 感器、數據記錄和顯示器集成在一個(ge) 緊湊的儀(yi) 器中，該設備可以直接投入（或下放）水中並立即回收。

CastAway會(hui) 自動收集和計算數據，用戶可以在一個(ge) 小顯示屏上立即看到他們(men) 的工作結果。因此，SonTek CastAway-CTD（電導率、溫度和深度）是研究CDOM對海洋溫度影響的理想應用之一。這是一種重量輕、易於(yu) 使用的水文剖麵儀(yi) 器，具有高分辨率的電導率、溫度和深度的取樣，是卡特林北極調察團隊使用的重要取樣設備。

將GPS、傳(chuan) 感器、數據記錄和一個(ge) 顯示器集成在一個(ge) 緊湊的儀(yi) 器中，該設備可以直接投入（或下放）水中並立即回收。

Castaway-CTD用戶反饋

Castaway的部署很容易，可以將它丟(diu) 進北極冰層上的鑽孔中，可以自由降落，深度可達100米的，利用傳(chuan) 感器收集數據，包括一個(ge) 能夠在200毫秒內(nei) 做出響應的溫度係統。該設備特別適合在這種嚴(yan) 苛環境下進行調察。它堅固耐用，抗腐蝕性的外殼、流通式設計、AA電池供電和無需額外工具的操作意味著CastAway非常適合北極調察。

CastAway的維護非常簡單；在推薦的年度工廠校準之間，隻需用淡水快速衝(chong) 洗，偶爾擦洗耐腐蝕電極，即可保持CastAway-CTD的良好狀態。

CastAway保留了傳(chuan) 統CTD係統的所有優(you) 點，並且額外的吸引力在於(yu) 其便攜、靈活性和速度， 無論應用在北極的冰冷水域還是斯裏蘭(lan) 卡的溫暖熱帶水域。