Многоцелевая информационно-измерительная система для вертикального профилирования океанской среды

Л.А. Краснодубец1,2

 1 Севастопольский государственный университет, РФ, г. Севастополь, ул. университетская, 33

2Институт природно-технических систем,  РФ, г. Севастополь, ул. Ленина, 28

Email: lakrasno@gmail.com

DOI: 10.33075/2220-5861-2021-1-54-60

УДК 621.384 — 027.31

Реферат:

   На основе математического описания процессов измерения вертикального профиля плотности океанской среды при помощи ныряющего морского автономного зонда – профилографа, оснащённого бортовой навигационной системой, предложена структура и компьютерная модель многоцелевой информационно-измерительной системы, которая предназначена для использования в оперативной океанологии. Предлагаемая система формирует массивы измерений вертикальных профилей in situ плотности морской воды и её приращения, а также скорости звука как функций гидростатического давления, получаемых за одно зондирование. При этом практически параллельно формируются массивы полной и термохалинной вертикальной устойчивости водных слоёв, а также соответствующие вертикальные распределения частоты  Вяйсяля-Брента термохалинных колебаний в стратифицированной океанской среде. В ходе моделирования использована оригинальная модель погружения автономного морского зонда в стратифицированной морской воде, а также  динамическая модель измерений траекторных параметров его движения с учетом инерционных свойств применяемых датчиков ускорения и давления. В качестве объекта измерений использовалась имитационная модель океанской  среды  с вертикальной плотностной стратификацией и соответствующей ей скоростью звука в морской воде, разработанная на основе реальных данных профильных измерений, полученных при проведении конкретных гидрологических станций. Верификация моделей процессов динамических измерений проводились методом компьютерного моделирования в среде MATLAB & Simulink на основе сравнения результатов моделирования с опубликованными результатами гидрологических станций. Представлены иллюстрации результатов компьютерного моделирования.

Ключевые слова: профилограф, стратификация океана, компьютерная модель, плотность морской воды, динамические измерения, частота Вяйсяля-Брента, вертикальная устойчивость.

Для цитирования: Краснодубец Л.А. Многоцелевая информационно-измерительная система для вертикального профилирования океанской среды // Системы контроля окружающей среды. 2021. Вып. 1 (43). C. 54–60.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. The acquisition, calibration and analysis of CTD data. UNESCO Technical Papers in Marine Science. 54. A report of SCOR Working Group 51,1988. P. 94.
  2. Электронный ресурс URL: https://www.researchgate.net/publication/216028042_The_International_Thermodynamic Eqution_of_Seawater_2010_TEOS-10 (дата обращения: 16.02.2020).
  3. Краснодубец Л.А. Метод определения вертикального профиля плотности морской воды на основе измерений параметров движения неуправляемого автономного зонда // Системы контроля окружающей среды. 2017. № 10. С. 8–15.
  4. Архипкин В.С., Добролюбов С.А. Океанология. Физические свойства морской воды: учеб. пособие для вузов. 2-е изд., испр. и доп. М.: Изд-во Юрайт, 2020. 216 с.
  5. 5. D. G. Wright, R. Pawlowicz, T. J. McDougall, R. Feistel, and G. M. Marion. Absolute Salinity, “Density Salinity” and the Reference-Composition Salinity Scale: present and future use in the seawater standard TEOS-10 // Ocean Sci., 2011. No 7. P. 1–26.
  6. Lynne D. Talley. Descriptive Physical Oceanography. Academic Press Inc.(London). 2011. 564 p.
  7. Stewart Robert H. Introduction To Physical Oceanography. Independent Publishing Platform, 2014. 354 p.
  8. Лайтхилл Дж. Волны в жидкостях. М.: Мир, 1981.

Loading