, e$ y; H& X* N4 _' G
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。
/ N/ W! ^3 H: k- D* {9 k 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)
; \% \6 I/ Y8 r! Z
下图就是南森瓶,使用时挂一串,绑在钢缆上
3 Q- U1 A5 g0 B; ]
2 D$ B8 @2 o1 ~; q 就是这样子,从左到右就是采水前,翻转中,完成后三个状态。
9 M% ^8 m" j( e& t8 w
7 a1 ~) V; P- }1 x" K3 |" [( C 翻转前
1 q! P2 e9 q6 D! u2 Z
4 m& G* e* A( G, B6 ? 翻转后
4 t. n, n( }$ z7 l& I, O7 X7 j+ r ! ~6 a0 R% s2 |$ }
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。
- x( |) P$ Y$ p: w% g! j4 _* \ 再把钢缆拖上来,摘下各采水器就完事了。
) B! R3 m, n$ y F6 i 6 _8 M6 x" h, c* L. q* x. z
这就是讯锤。
* y$ R$ w9 z' E* f6 a/ c/ B3 W7 g/ j 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。
2 B, r; Z( T$ Z; o$ N! j6 R
为战斗在海洋调查一线的同学、同事、朋友点赞!
- [' V3 X8 |) g* {) q
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
! f; D' u+ D5 T: ?, c! J! [- X