Работа гидрологической лаборатории в арктической экспедиции

[miroslavsvet.livejournal.com]

В данном посте я расскажу о том, как происходит работа гидрологической лаборатории на океанологических судах. Будет описана последовательность действий и кратко освещены используемые приборы. Итак, начнём...

Когда судно подходит к какой-либо станции разреза, из ангара (красная дверь) выводится такая вот конструкция:



Это розетта, на которой располагаются океанологические зонды. Основными из них являются батометры (в данном случае их 24, чёрного цвета), использующиеся для отбора проб воды на различных горизонтах (глубине), CTD-зонд и ADCP. Отдельно последние два могут выглядеть так:



CTD-зонд измеряет температуру и электропроводность (через неё вычисляется солёность) воды на различных горизонтах, с помощью установленных внутри корпуса датчиков. С различными типами CTD-зондов и их характеристиками можно ознакомится здесь.

Далее, ADCP:



Этот прибор работает на доплеровском эффекте, с помощью которого измеряется скорость и направление течений. Подробнее можно узнать тут. Также он может выглядеть так (устаревшая модель с отдельной батареей):



Вернёмся к процессу работы. Когда судно приближается к намеченной точке, капитанский мостик по рации связывается с гидрологичкой и предупреждает о подходе к станции. Также, в лаборатории есть экран, на котором видно местоположение судна:





Перед выводом из ангара розетты, батометры готовят к работе, из них сливают воду, проверяют клапаны и т.д. Обычно это происходит сразу после отбора проб на станции, в процессе движения к следующей.



Далее она выводится из ангара:



Её приподнимают над палубой и краном выводят наружу:



Нужно быть крайне осторожным, чтобы розетта не зацепила борт судна или не ударилась о льды, поэтому работа на станции производится в спокойную воду и в благоприятной ледовой обстановке.



На поверхности её держат некоторое время (нулевой горизонт). Тут же, слева вы можете увидеть корпус CTD-зонда и справа излучатель ADCP. Как видите, все клапаны батометров открыты:



Опускание и подъём производится с помощью терминала, на котором показывается глубина, где на данный момент находится розетта:



Для опускания/поднимания розетты используется кабель-трос, сигнал с которого идёт в лабораторию, где также показывается глубина и чертятся профили океанологических величин (температура, солёность, скорость течений, содержание кислорода, электропроводность, плотность, флюоресценция и т.д.):



Отсюда, по рации, идёт коррекция движения розетты. Когда розетта опускается на придонный горизонт, все профили величин достраиваются и мы получаем более детальную информацию, на каких горизонтах стоит закрывать батометры и точное их число. На этом останавливаться сейчас не стану, ибо это уже из гидрохимической плоскости, о которой стоит рассказать в отдельном посте.

Батометры закрываются уже при подъёме розетты. Далее, она вновь заводится в ангар:



После чего начинается отбор и обработка проб, т.е. уже работа гидрохимиков.

Comments

[bad-cmpany.livejournal.com]

Спасибо, очень интересно. Честно говоря, поражает отсутствие индивидуальной защиты- каски, жилеты, перчатки итд.

[miroslavsvet.livejournal.com]

ой, да зачем?) трос выдерживает несколько тонн, он же опускается на несколько тысяч метров. Кран тем более. Да и если это рухнет человек так и так труп, если тросом стеганёт - порвёт как тузик грелку, если кран на бошку свалится - смятка =))

[bad-cmpany.livejournal.com]

Это я оставлю без комментариев. :)

Все же приятно знать, что движуха идет в науке.
Еще вопрос: у оператора лебедки, подкуривающего сигарету, к пульту управления гидравликой какая-то веревка приделана. Что это?

[miroslavsvet.livejournal.com]

очень просто, когда розетта идёт вниз (в это время строятся профили всех величин на компе в лабе), особенно при больших глубинах, это долгий процесс, полчаса-40 мин. В это время она не должна останавливаться и чтобы бедный мёрзнущий Кир не отморозил себе ещё и руку, он просто натягивает рычаг верёвкой в нужное положение. =)))о

Ага, экспедиция на американские деньги, просто у них своего флота нет ледокольного (а также судов ледокольного класса), так что спецов нас там было примерно поровну русских и американских, не считая пипла из других стран.

[http://users.livejournal.com/_space_/]

А какой пароход?

[miroslavsvet.livejournal.com]

Академик Фёдоров

[evgenii-svatkov.livejournal.com]

У нас ещё было паралельное общение со штруманом на мостике, что бы правильно "держал" судно. С учётом ветра... иногда течения.

[miroslavsvet.livejournal.com]

Также бывало. Но "Академик" большое судно, ему слабо качало, погода чаще всего также благоприятствовала, так что проблем особо не возникало с этим.
А вот ледовая обстановка совсем другая проблема, многое в планах приходилось менять на ходу

[pogodnik.livejournal.com]

это Северного УГМС судно?

[qwertyneo.livejournal.com]

"температура, солёность, скорость течений, содержание кислорода, электропроводность, плотность, флюоресценция и т.д."

Там в зонд еще и оптический датчик запхнули? Или он шел отдельным девайсом?

[miroslavsvet.livejournal.com]

ААНИИ-шное

[miroslavsvet.livejournal.com]

Не мой "фронт", но насколько знаю - да. Там внизу розетты ещё датчики подключены. Я описывал лишь то, с чем сам работал раньше и знаю.

[tim-o-fay.livejournal.com]

/задумчиво/
Кабель и подъёмник скорее всего типа каротажного,
да и сама аппаратура видимо близка к скважинным приборам.
Температурка только у вас для электроники покомфортнее будет
и с габаритами напряги меньше.

Рад приветствовать почти коллегу!

[miroslavsvet.livejournal.com]

знаю только, что кран шведского производства. Температура в данном районе колебалась от -5 до +5, арктическое лето, однако.

железо не моя специальность. Океанология (водные массы, динамика, статистический анализ, промысловка) - основная, гидрохимия - по надобности.

[grolln.livejournal.com]

Простите, тов. Новихин с Вами? А какого года экспедиция?

[miroslavsvet.livejournal.com]

с тов. Новихиным не знаком
В плане, какая? океанологическая экспедиция)

[tim-o-fay.livejournal.com]

Жаль, что не по железу.
Интересно было бы сравнить.
У нас типовой температурный диапазон длительного хранения
аппаратуры в выключенном состоянии от -60 до +120.
Рабочий - обычно от -10±20 до +125 длительно, до +200 или чуть выше
с ограничением времени. Пока термопоглотитель в дьюарах весь не расплавится.

[grolln.livejournal.com]

1. Странно, что не знакомы. Просто он руководитель гидрологических арктических экспедиций, и тоже от института Арктики и Антарктики. Мне казалось из разговоров, что в институте одна полугодовая экспедиция в год отправляется (и вроде как все всех знают). И про батометры "Федоровские" я от него слышал - какие они удобные, в отличии от батометров на остальных наших научных судах.
2. А я не спрашивал какая) я про год хотел спросить)

[miroslavsvet.livejournal.com]

Полугодовые это в Антарктику и то, большая часть времени это путь туда-обратно

Это месячная, ровно годичной давности. Следующая такая же через год должна быть, насколько знаю

В ААНИИ по договору был, конкретно на эту экспедицию) понимаете меня не улыбает перспектива, пока нет экспедиций получать копейки в районе 10 тыс) если брать отдел океанографии конкретно.

[miroslavsvet.livejournal.com]

Ну вы прикиньте, если данные приборы опускаются на глубину в том числе 5 тыс. м. какая там температура и какое давление. Плюс, если на глубине присутствую сильные течения или внутренние волы - это дополнительная нагрузкам на корпуса зондов.

[tim-o-fay.livejournal.com]

Прикинул уже. Жёсткие условия, но мягче наших намного.
Хотя и круг ваших задач (и соответственно измеряемых параметров) явно шире будет.
Биообъектов в нефтяных и газовых скважинах нет,
кроме бактерий пожалуй, которые никому не интересны.

В общем, в каждой избушке свои игрушки.
Хотя и сходства много.

[miroslavsvet.livejournal.com]

ну да, но опять же, это не моя направленность.
А почему бактерии никому не интересны? Есть те, которые перерабатывают углеводороды, что в случае нефтяных разливов крупных крайне важно (например они использовались в Мексиканском заливе, вроде наши же спецы их использовали для устранения отдельных крупных сликов).

[tim-o-fay.livejournal.com]

В процессе бурения скважина заполнена глинистым (как правило) раствором, который непрерывно прокачивается с целью выноса разбуренной породы на поверхность. Соответственно в процессе бурения вся микрофлора в скважине - занесённая с поверхности.
Говорю только за нефтегазовые дела:
Главная задача скважинной геофизики есть определение границ залегания, характера насыщения и фильтрационно-ёмкостных параметров пласта с газом или нефтью.
В общих чертах так.
Однако есть ещё контроль за разработкой месторождений, когда исследования проводятся в работающих скважинах, но там пробы продукта (нефть, газ, вода) легко взять прямо на поверхности - открыл задвижку и бери сколько надо.

Я могу припомнить только пару случаев со скважинной биологией:
1. Эпическая битва американцев за чистую воду в Техасе в середине девяностых годов.
Там в старых скважинах, пробуренных ещё во времена Тедди Рузвельта и не обсаженных стальной колонной, как все современные, расплодилась всякая анаэробная жизнь и здорово запакостила водоносные горизонты.
2. Чисто по рассказам знакомых буровиков на месторождениях Красноярского края (в частности Собиновском)
были встречены настоящие подземные реки. С глубины 50-100 м долото просто проваливалось и снова упиралось
в породу на глубине 200-250 м.
Интервал перекрывался обсадной колонной и бурили дальше. Бывало поднимали с инструментом всякую живность, типа здоровенных щитней, но опять же это никому не было интересно.
В сети я искал про это - ничего не нашёл. Может быть просто художественный свист, но ролик на ютубе со щитнем точно был. По некоторым деталям фона я определил размеры скотинки сантиметров 8 минимум.

[miroslavsvet.livejournal.com]

А, ясно. Я просто думал, что при небольших выбросах так скапливаются в небольших концентрациях С-хавающие бактерии)

Их часто используют при выбросах. Проблема только в том, что разливы появляются чаще всего на шельфе, а такие бактерии в большей степени имеются в открытом океане.

[22sobaki.livejournal.com]

На мониторе зеленая кривая это же содержание кислорода? С чем связан "горб" на глубине 20-40 метров?

[miroslavsvet.livejournal.com]

Конкретно поэтому случаю, не зная изменения всех характеристик, не скажу, но могу предположить, что это связано с резким изменением температуры на тех же горизонтах (термоклин), ибо с уменьшением температуры увеличивается содержание кислорода.
Также, мэйби, там банально меньше его потребление, т.е. меньше выделяется СО2, а следовательно концентрация О2 выше.