溫鹽深儀

溫鹽深儀(英語:Conductivity Temperature Depth,縮寫:CTD)是一種用於測量海水電導率溫度壓力海洋學儀器。CTD中C代表Conductivity,電導率,這是因為電導率能用來推算出鹽度(Salinity);而D代表Depth,深度,則是因為深度是由壓力計算而得的。[1][2][3] 

拆解後的CTD。可見耐壓殼體、傳感器支架、接口,以及一套電導率、溫度和壓力傳感器。
采水瓶(灰色)和CTD(藍色)的俯視圖與主視圖

CTD可集成在采水器陣列中。通過預設定采水深度,采水器能夠在指定深度自動採集水樣,以進行進一步的生物化學參數分析。近年亦出現了拋棄式溫鹽深儀(XCTD,eXpendable CTD),一種一次性的小型CTD,由一根導線連接至終端,達到指定深度後即自動斷開。

CTD也可用於校準其他傳感器。

測定特性

CTD的實質是一套測量電導率、溫度和壓力的傳感器集群。CTD直接測量的數據並不包括其中文名(溫鹽深儀)所含之鹽度與深度,鹽度由測得的電導率計算而得,深度則由測得的流體靜壓力算出。[4] 不同的目標作業深度決定了殼體的材質,如各類金屬,合成樹脂等,其中制殼體的耐壓深度可達10,000米(33,000英尺)。CTD亦可集成其他傳感器,例如溶解氧傳感器和葉綠素熒光傳感器等。CTD的採樣頻率通常為24赫茲

投放

 
CTD的投放

CTD通常從研究船的甲板上進行投放。投放時,將CTD以約0.5米每秒的速度降至定深。直讀式的CTD有導線連接,以實時傳輸數據並顯示在用戶端的電腦上;自容式的CTD則將數據暫時存儲在內置的存儲器中,待回收後進行讀取。采水器通過加載預設的配置文件來決定其采水深度和回收深度。

技術發展

CTD系統是STD系統的改進版,兩者皆由伍茲霍爾海洋研究所的尼爾·布朗發明。其改進是藉由計算機科學學科的發展而實現的,相較而言,CTD的穩定性成本都有極大改善。[5]

優勢與劣勢

CTD的一大優點是其數據的高解像度。 其不足之處,在於CTD只能在同一時刻採集一處的溫、鹽、深度數據;若欲獲得更為豐富立體的數據,則需更多次數的投放,隨之而來的即是高昂的金錢成本和時間成本。

藉由CTD測得的海洋數據,可研究物理海洋學參數間的相關性。另外,CTD亦對海洋生物的分佈和多樣性研究有幫助,對海洋生物學的研究有巨大貢獻。

參見

參考文獻

  1. ^ Profiling CTDs – Sea-Bird Electronics. seabird.com. [2017-08-14]. (原始內容存檔於2011-10-02). 
  2. ^ CTD Instrument and Water Sampler. Alfred-Wegener-Institute for Polar- and Marine Research. [19 September 2012]. (原始內容存檔於7 October 2012). 
  3. ^ 存档副本. [2017-08-14]. (原始內容存檔於2012-10-20). 
  4. ^ Pickard and Emery 1990, p 100
  5. ^ Baker 1981, pp 416-418

延伸閱讀