* s% ?2 ~4 u/ Y: X& L 采访一下上年纪的海洋学者,他们一定会告诉你,颠倒式采水器才是最神奇的一个发明,也叫南森瓶,1910年发明的。有幸见过几只,神奇到不行。
6 Q4 k5 M+ d3 O 早年观测海水物理化学性质,只能通过采水方式进行。然而海洋是三维动态的,观测时需要取一个剖面,比如1m,5m,10m,15m,20m,25m,30m等各深度分别取水样。用桶打水显然是不现实的,只能采个表面。所以需要一个容器,沉到需要的深度取水,取完还要把自己关起来,等捞。从研究角度,我们还需要同时去取各深度的水。现在的采水相对简单,只需要接一根电缆,传输信号,一切都可以做到。在那个年代,只能靠机械。(突然想起来前阵子传遍的各种机械动力装置,缝纫机什么的,那真是个机械发达的年代)
, I/ }! j. I9 L3 `& `( x
下图就是南森瓶,使用时挂一串,绑在钢缆上
2 @. F6 z: z* K8 ] 0 W( N% p. Z j: ]# ^' T3 I3 l/ P" I
就是这样子,从左到右就是采水前,翻转中,完成后三个状态。
8 {3 @8 E, f, G - m$ ?0 Y6 o6 o0 ^/ c: Z/ d
翻转前
& I& i" g; |% m
4 G/ \7 y( S$ z" C3 b2 }, o
翻转后
$ K7 e$ ~) c) J) e) d
9 `# g! A$ @) {6 X) Y% K7 | 悬挂时,每个瓶子两头打开,绑在需要的位置上,下方挂一个讯锤。通过缆车把钢缆下放到所需深度。达到稳定状态后,船上工作人员沿钢缆释放一个讯锤,讯锤顺钢缆下滑,达到第一个采水器,采水器翻转并关闭两头阀门,同时释放采水器下方的讯锤,讯锤滑到第二个采水器,这样一个接一个,听到水里哒哒哒连续声响,所有采水器翻转取水完成,并记录下现场的温度和压力。
: y4 R, s `; Q& x ] 再把钢缆拖上来,摘下各采水器就完事了。
! g& v: C# H4 h: {4 j) p) d) v
& t7 g3 g) J7 \) ]% n 这就是讯锤。
/ j \1 ?% |5 u, ] 虽然说起来这么简单,实际操作很困难,获取的数据也不够可靠。即使是到了现在仪器技术发展的今天,有了其他人说的CTD, ADCP,Argo,Glider,海洋数据的采集仍然是非常辛苦危险的事情。台风来了要逃命,科研却又需要极端情况的数据;人逃出来了,仪器却被大浪打没了;好不容易布置好观测2个月,结果下次去收仪器时却发现有了故障,一肚子数据读取不出来,或者读出来了时间对不上,等等艰辛事数不胜数。
6 g& u2 g' F/ l" ], |5 l8 f
为战斗在海洋调查一线的同学、同事、朋友点赞!
; m$ w4 Z- {. g" r$ o 南森瓶相关摘自台大海洋学教材,第四章、海洋觀測儀器與方法
0 t& u% |5 y$ T, [( g3 ]8 g