& p4 P0 I5 s' P: E1 o6 v 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。
, v6 `: B0 y3 }6 }1 _ | 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)
. K- G8 x" P0 V" i0 {1 v* Q* o
下图就是南森瓶,使用时挂一串,绑在钢缆上
2 m; l% |+ y: G! A# q% p. g' ]
, C B# g. N! q. @6 T9 s4 r0 { 就是这样子,从左到右就是采水前,翻转中,完成后三个状态。
: k6 v) W& L1 M. t* I! _
% i2 g+ b# w U+ K0 N$ ?8 N
翻转前
: d( r$ _" U( T0 s$ T
' [6 o+ V; ~! w( _0 l7 d6 m 翻转后
: J: N0 j8 I$ l8 y/ q! I
% G1 J: U, M- Y0 P% M/ @
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。
4 x9 ` I/ k& G+ w+ R/ d8 M 再把钢缆拖上来,摘下各采水器就完事了。
5 y( z4 J P) M4 ~' C- B 0 `0 p* i( l, B
这就是讯锤。
?2 \& m( `7 e' @* ^ 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。
7 z& L( D1 l# F# y) }" f/ k( C3 b 为战斗在海洋调查一线的同学、同事、朋友点赞!
2 H' Q8 c# Y/ v) E$ W
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
8 Y4 W C1 |0 X2 k b9 U6 l+ {! R* Y