Figur 1: Denne figuren beskriver hvordan Argo bøyene forflytter seg i havet. Denne forflytningen er periodisk, og gjentas hver tiende dag i opptil ca 5 år (Communicating with floats, 2013).
De fleste oppgavene i denne seksjonen om temperatur og salt i havet bruker CTD-data (conductivity, temperature, density) i en en eller flere av deloppgavene. For å skjønne hvordan disse dataene har blitt samlet inn, og hvordan det er mulig for oss å ha tilgang på så innholdsrike data som vi har, vil det være hjelpsomt å forstå hvordan et CTD instrument fungerer. Dette vil også gjøre det enklere å identifisere feilkilder og mangler som kan oppstå i et datasett.
Vi har i hovedsak fire måter å samle inn CTD data: Nedheising av store CTD-instrument fra skip, bøyer på faste steder, Argo bøyer og glidere (lær mer om glidere i oppgaven Data fra glidere i havet). I tillegg måler satellitter temperaturen i havoverflaten. Det er fordeler og ulemper med alle disse, men til sammen begynner de å dekke ganske store områder av havet. Den største ulempen som er felles for de fleste er at det er dyre instrumenter, derfor må velge med omhu hvor man ønsker å plassere dem. Dette gjør det vanskelig å skaffe et helhetlig bilde av havet som både er enormt stort (ca 70% av flatearealet til jorda) og enormt dypt (ca 4000 m i gjennomsnitt). I 1999/2000 ble imidlertid Argo-prosjektet startet, som på den tiden var en ny måte å studere store havområder på (Argo n.d.). Det er teknologien som ligger bak disse bøyene som er tema videre for denne oppgaven. Men les gjerne gjennom denne artikkelen om CTD som beskriver hva instrumentet måler, hvilken informasjon målingene gir, og hvordan et klassisk CTD-instrument som heises ned fra et forskningsskip ser ut.
a) Les kjapt gjennom disse tre sidene: About Argo, How Argo floats, float design. Gi en kort beskrivelse av den periodiske bevegelsen Argo-bøyene har fra overflaten, til dypet, og opp igjen til overflaten. Her vil det også være hjelpsomt å se på figur 1.
b) En hydraulisk væske er en væske som er inkompressibel, altså at den ikke kan komprimeres. Bruk dette og informasjonen i bildet og artiklene i lenkene over til å gi en forklaring på hvordan bøyene beveger seg opp og ned i vannsøylen. Husk også at tettheten \(\rho = \frac {m}{V} \) .
Figur 2: To modeller av en Argobøye (Michael McClune n.d.)
c) Hvor i vannsøylen har Argo-bøyene sin naturlige tetthet?
d) Ved hjelp av figuren under og den hydrostatiske ligningen \( -\rho g = \frac {dP}{dz} \approx \frac {\Delta P}{\Delta z} \) , beregn trykket der Argo-bøyene har sin naturlige tetthet. Bruk at \( g = 9,8 \space m/s^{2} \), og \( \rho \) er tettheten.
Figur 2: Endring av tetthet i havet med dypet. Pyknoklinen beskriver området nedover i havet der tettheten endrer seg raskt, altså der den røde linjen er skrå. (Satellite applications for Geoscience Education n.d.).
e) Bøyene har batteri og motor. Hva brukes egentlig dette til med tanke på hva du har svart på oppgavene over? Beskriv noen fordeler og ulemper med hvordan bøyene beveger seg i havet.
f) På About Argo-siden oppdateres et bilde over posisjonen til alle bøyene hver dag, slik at du ser gårsdagens posisjon av alle bøyene. Ser du et mønster i hvor bøyene befinner seg, eventuelt hvor de ikke befinner seg?
g) Les artikklene ‘4000 roboter overvåker verdenshavene‘ fra Bjerknessenteret og ‘100 slike bøyer skal gi nye svar om klima og havmiljø‘ fra SYSLA. Gi din egen vurdering på om dette er et prosjekt du ville støttet med forskningsmidlene beskrevet i artikkelen til SYSLA. Hvorfor ville du gitt mer, mindre, det samme, eller ingenting til dette prosjektet? Argumenter for konklusjonen din. Vurder også troverdigheten av disse to kildene.
Teknologi og forskningslære 1
- beskrive den historiske utviklingen av en teknologisk innretning, forklare virkemåten og drøfte anvendelser i samfunnet
- gjøre rede for utvikling og produksjon av et teknologisk produkt og vurdere produktets brukervennlighet, utviklingsmuligheter og miljøpåvirkning
- beskrive prinsipper og virkemåte for noen moderne instrumenter i industri, helsevesen eller forskning, og gjøre rede for nytten og eventuelle skadevirkninger
Kilder:
Communicating with floats n.d., bilde. Tilgjengelig via: https://vimeo.com/59355904 [19. juli 2017].
Argo n.d., About Argo. Tilgjengelig via: http://www.argo.ucsd.edu/About_Argo.html [19. juli 2017].
Satellite applications for Geoscience education n.d., Ocean waves: surface and interface waves. Tilgjengelig via: https://cimss.ssec.wisc.edu/sage/oceanography/lesson4/concepts.html [19. juli 2017].
Michael McClune n.d. Schematic of Argo SOLO-11 float. Tilgjengelig via: http://www.argo.ucsd.edu/float_design.html [19. juli 2017]