ОКЕАНОЛОГИ́ЧЕСКИЕ ПРИБО́РЫ

ОКЕАНОЛОГИ́ЧЕСКИЕ ПРИБО́РЫ, тех­ни­чес­кие уст­рой­ст­ва, при­ме­няе­мые при на­тур­ных ис­сле­до­ва­ни­ях в океа­нах и мо­рях для оп­ре­де­ле­ния фи­зич., хи­мич., оп­тич. и др. па­ра­мет­ров мор­ской во­ды. Де­лят­ся на при­бо­ры, из­ме­ряю­щие разл. ха­рак­те­ри­сти­ки не­по­сред­ст­вен­но в мор. сре­де, и раз­но­го ро­да при­спо­соб­ле­ния или про­бо­от­бор­ни­ки, с по­мо­щью ко­то­рых до­бы­ва­ют об­раз­цы мор. во­ды, дон­ных осад­ков, взве­шен­но­го в во­де ве­ще­ст­ва и жи­вых ор­га­низ­мов для по­сле­дую­ще­го их ана­ли­за в ла­бо­ра­тор­ных ус­ло­ви­ях. Пря­мые из­ме­ре­ния в мор. сре­де в осн. про­во­дят­ся для фик­си­ро­ва­ния фи­зич. па­ра­мет­ров во­ды (темп-ры, со­лё­но­сти, элек­тро­про­вод­но­сти, плот­но­сти, ско­ро­сти зву­ка, оп­тич. ха­рак­те­ри­стик) и ди­на­мич. про­цес­сов (из­ме­не­ний уров­ня мо­ря, вол­но­вых ко­ле­ба­ний и те­че­ний), а так­же её хи­мич. ха­рак­те­ри­стик, та­ких как рас­тво­рён­ный в во­де ки­сло­род, ми­нер. со­еди­не­ния азо­та, фос­фо­ра и крем­ния, по­ка­за­тель pH. От­бор разл. проб – гл. ме­тод в био­ло­гич. и гео­ло­гич. ис­сле­до­ва­ни­ях мо­рей и океа­нов.

Пер­вое по­ко­ле­ние океа­но­ло­гич. при­бо­ров со­стоя­ло из при­ми­тив­ных уст­ройств, тре­бую­щих обя­зат. уча­стия на­блю­да­те­ля. Уро­вен­ная рей­ка, или фут­шток, – при­мер древ­ней­ше­го из­ме­рит. при­бо­ра. В 19 в. поя­ви­лись пер­вые ав­то­ном­ные ме­ха­нич. при­бо­ры, по­зво­лив­шие пе­рей­ти к не­пре­рыв­ным из­ме­ре­ни­ям. Так, на­блю­де­ния над уров­нем моря ста­ли про­во­дить с по­мо­щью по­плав­ко­во­го са­мо­пис­ца – ма­рео­гра­фа. Сре­ди про­бо­от­бор­ни­ков са­мым из­вест­ным и уни­вер­саль­ным стал ба­то­метр – при­бор для взя­тия проб во­ды с разл. го­ри­зон­тов. Та­кое на­зва­ние бы­ло да­но уст­рой­ст­ву, изо­бре­тён­но­му рос. ис­сле­до­ва­те­ля­ми – фи­зи­ком Э. Х. Лен­цем и инж. Е. И. Пар­ро­том. Впер­вые этот при­бор ис­поль­зо­вал­ся во вре­мя кру­го­свет­но­го пла­ва­ния на ко­раб­ле «Пред­при­ятие» под рук. О. Е. Ко­це­бу в 1823–26 для из­ме­ре­ния темп-ры во­ды на разл. глу­би­нах и изу­че­ния влия­ния гид­ро­ста­тич. дав­ле­ния на свой­ст­ва разл. ма­те­риа­лов. В 20 в. бы­ли раз­ра­бо­та­ны элек­трич. при­бо­ры, а за­тем элек­трон­ные. Совр. океа­но­ло­гич. при­бо­ры – слож­ные ком­плек­сы, спо­соб­ные вы­пол­нять из­ме­ре­ния в про­стран­ст­ве и во вре­ме­ни мн. па­ра­мет­ров мор. сре­ды с вы­со­кой точ­но­стью. Та­кие ком­плек­сы по­зво­ля­ют по­лу­чать так­же не­пре­рыв­ные вер­ти­каль­ные рас­пре­де­ле­ния океа­но­ло­гич. ха­рак­те­ри­стик до са­мых боль­ших глу­бин. Наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ный океа­но­ло­гич. при­бор, из­ме­ряю­щий темп-ру, элек­тро­про­вод­ность, гид­ро­ста­тич. дав­ле­ние, по ко­то­рым вы­чис­ля­ют­ся со­лё­ность и плот­ность во­ды, фик­си­рую­щий при из­ме­ре­ни­ях глу­би­ну, – СТД-зонд (Conductivity-Tem­perature-Depth). В ком­плект зон­да до­пол­ни­тель­но вхо­дят дат­чи­ки для оп­ре­де­ле­ния ря­да гид­ро­хи­мич. и гид­ро­оп­тич. свойств во­ды. Оп­тич. зон­ды (про­зрач­но­ме­ры, не­фе­ло­мет­ры, флуо­ри­мет­ры) ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся для ис­сле­до­ва­ния про­стран­ст­вен­но­го рас­пре­де­ле­ния взве­си, фи­то­планк­то­на, ок­ра­шен­но­го ор­га­нич. ве­ще­ст­ва, изу­че­ния гид­ро­ди­на­мич. про­цес­сов. Из­ме­ре­ния те­че­ний про­из­во­дят­ся с по­мо­щью тра­диц. при­бо­ров с дат­чи­ка­ми вер­ту­шеч­но­го или ма­ят­ни­ко­во­го ти­па, с при­ме­не­ни­ем по­плав­ков и с ис­поль­зо­ва­ни­ем не­кон­такт­ных ме­то­дов, ос­но­ван­ных на элек­тро­маг­нит­ных и аку­стич. эф­фек­тах дви­же­ния во­ды. Совр. ба­то­мет­ры име­ют раз­но­об­раз­ные кон­ст­рук­цию, объ­ём и на­зна­че­ние. С их по­мо­щью от­би­ра­ют про­бы во­ды для оп­ре­де­ле­ния хи­мич. со­ста­ва. Био­ло­ги ис­поль­зу­ют ба­то­мет­ры для изу­че­ния бак­те­рий и фи­то­планк­то­на. Ба­то­мет­ра­ми боль­шо­го объ­ё­ма (до 300 л) гео­ло­ги бе­рут про­бы взве­шен­но­го в мор. во­де ве­ще­ст­ва ми­нер. и ор­га­нич. про­ис­хо­ж­де­ния. Спец. ба­то­мет­ры по­зво­ля­ют от­би­рать про­бы во­ды у са­мо­го дна или в тон­ком по­верх­но­ст­ном слое. Кро­ме ба­то­мет­ров, при­ме­ня­ют и др. про­бо­от­бор­ни­ки: планк­тон­ные се­ти и тра­лы для сбо­ра ор­га­низ­мов, оби­таю­щих в тол­ще во­ды; дно­чер­па­те­ли, дра­ги, грун­то­вые труб­ки для сбо­ра дон­ных ор­га­низ­мов и проб грун­тов.

Ра­бо­та с из­ме­рит. при­бо­ра­ми в мор. ус­ло­ви­ях ве­дёт­ся в осн. дву­мя спо­со­ба­ми. В од­них слу­ча­ях океа­но­ло­гич. съём­ки про­во­дят­ся с на­уч. су­дов, глу­бо­ко­вод­ных ап­па­ра­тов, ко­гда во вре­мя сто­ян­ки при­бо­ры опус­ка­ют­ся на тро­се на раз­ные глу­би­ны. В дру­гих слу­ча­ях при­бо­ры ус­та­нав­ли­ва­ют­ся на бе­ре­гу, на дне, на за­яко­рен­ных буй­ко­вых или дрей­фую­щих стан­ци­ях и ра­бо­та­ют ав­то­ном­но; та­кая ра­бо­та при­бо­ров мо­жет про­дол­жать­ся мно­го ме­ся­цев. В кон. 20 – нач. 21 вв. боль­шое раз­ви­тие по­лу­чи­ли дис­тан­ци­он­ные океа­но­ло­гич. на­блю­де­ния с вер­то­лё­тов, са­мо­лё­тов, кос­мич. ап­па­ра­тов. Ин­фра­крас­ный ра­дио­метр мгно­вен­но из­ме­ря­ет темп-ру вод­ной по­верх­но­сти на ог­ром­ной пло­ща­ди. С по­мо­щью аль­ти­мет­ра мож­но оп­ре­де­лять по­ло­же­ние уро­вен­ной по­верх­но­сти океа­нов и мо­рей с боль­шой точ­но­стью. На спут­ни­ко­вых сним­ках в ви­ди­мом диа­па­зо­не хо­ро­шо на­блю­дае­мы ле­дя­ные по­ля, вол­ны раз­ной при­ро­ды, мор. те­че­ния. Ска­нер цве­та океа­на да­ёт ин­фор­ма­цию об из­ме­не­нии ко­ли­че­ст­вен­ных ха­рак­те­ри­стик цве­та мор. во­ды, напр. в за­ви­си­мо­сти от био­про­дук­тив­но­сти вод. Раз­ви­тие при­бор­ной ба­зы океа­но­ло­гич. ис­сле­до­ва­ний про­дол­жа­ет­ся в не­сколь­ких на­прав­ле­ни­ях. Это ав­то­ма­ти­за­ция на­блю­де­ний, рас­ши­ре­ние со­ста­ва пря­мых из­ме­ре­ний в мор. сре­де, со­вер­шен­ст­во­ва­ние дис­тан­ци­он­ных ме­то­дов ис­сле­до­ва­ний, вне­дре­ние совр. тех­но­ло­гий пе­ре­да­чи ин­фор­ма­ции.