海底近傍に着目した沿岸海洋観測における音響測深の問題と対策

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海水中の音速は水温・塩分と圧力によって決まる。しかし,海洋観測の基本情報である水深の一般的な測定方法である音響測深では,通常,音速を一律に1500ms^<-1>として水深を決定しているために,必ずしも正しい水深を得ているわけではない。この曖昧さが,「海底からの高さ」が重要な沿岸海域における海底近傍の研究の大きな障害になっているものと思われる。本稿では,音速を利用した音響測深機の水深測定と圧力を利用したCTD(多筒採水器を含む)の深度測定,各々の誤差をT-Sダイアグラム上に示して両者の大きさを比較し,音響測深機は必ずしも正確に測深していないことを明らかにした。すなわち,水温0-25℃塩分25-35の範囲では,CTDの深度測定誤差が1%未満であるのに対して,音響測深機の水深測定誤差は最大4%に達する。例えば,簡単のため水深100mで鉛直的に均質な水柱を考えると,海底近傍ではCTDの深度測定誤差が採水器の長さ程度の1m以内であるのに対して,音響測深機の水深測定誤差は最大4mに相当し,音響測深機による水深を基にして海底からの高さを正確に把握した観測を行うことの難しさを示している。その対策として,着底させることで不確かな水深測定に関係なく海底直近までの機器測定と,正確な高さでの採水が行える海底直上採水システムを提案し,その概略を紹介した。また,試験運用結果から,この方法によって観測することができた海底近傍における濁度・溶存態無機窒素・溶存酸素濃度の急勾配の変化の一例を示した。
2013-09-15

海底近傍に着目した沿岸海洋観測における音響測深の問題と対策

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