KAS IR BATIMETRIJA? - ZINĀTNE - 2025

Dziļuma mērīšana ir izpēte un kartēšana okeāna grīdas. Tas ietver okeāna dziļuma mērījumu iegūšanu un ir līdzvērtīgs zemes topogrāfiskajai kartēšanai.

Sākotnēji šis termins apzīmēja okeāna relatīvo dziļumu virs jūras līmeņa. Tomēr šodien tas nozīmē zemūdens topogrāfiju vai zemūdens reljefa dziļumus un formas.

Tieši tāpat kā topogrāfiskās kartes attēlo zemes reljefa iezīmes trīs dimensijās, batimetriskās kartes attēlo virsmu, kas atrodas zem ūdens.

Okeāna reljefa variācijas var attēlot krāsā vai kontūru līnijās, ko sauc par dziļuma kontūrām vai izobatikām.

Batimetrija ir hidrogrāfijas zinātnes pamats, kurā mēra ūdenstilpņu fizikālās īpašības.

Bet hidrogrāfija ietver ne tikai batimetriju, bet arī krasta formu un īpašības; plūdmaiņu, straumju un viļņu īpašības, kā arī ūdens fizikālās un ķīmiskās īpašības.

Batimetrijas raksturlielumi

Batimetrija sastāv no ūdens dziļuma mērīšanas okeānos, upēs vai ezeros. Batimetriskās kartes ir ļoti līdzīgas topogrāfiskajām kartēm, kurās tiek izmantotas līnijas, lai norādītu augsnes formu un augstuma pakāpi.

Tomēr topogrāfiskajās kartēs līnijas savieno punktus ar vienādu pacēlumu. Turpretī batimetriskās kartēs ir savienoti vienāda dziļuma punkti.

Piemēram, apaļa forma ar mazākiem un mazākiem apļiem tajā norāda okeāna tranšeju; tie var norādīt arī uz jūru.

Senatnē zinātnieki veica batimetriskus mērījumus, metot virvi blakus laivai un reģistrējot garumu, kas nepieciešams virvei, lai sasniegtu okeāna dibenu.

Tomēr šie mērījumi nebija precīzi un nepilnīgi; Turklāt virkne vienlaikus varēja izmērīt tikai viena punkta dziļumu.

Kā šodien tiek apkopota batimetriskā informācija?

No satelītiem iegūto informāciju var izmantot, lai izveidotu zemas izšķirtspējas kartes, kurās parādītas vispārīgas iezīmes lielā apgabalā.

Satelīta altimetrija mēra okeāna virsmas augstumu. Ja okeāna grīdā ir kalni vai pakalni, šī reģiona gravitācijas vilkme būs lielāka, un okeāna virsmai būs izspiesšanās.

Šo mērījumu var izmantot arī, lai parādītu, kur okeāna dibens ir visaugstākais; to var izmantot, lai izveidotu kartes, kurās parādītas vispārīgas iezīmes lielā reģionā ar mazu izšķirtspēju.

Ir arī komanda, kas uztver datu bārkstis, iegūstot vairākus dziļuma punktus katrā reģionā, piemēram, atbalss signālus vai lāzera mērījumus no gaisa. Tādā veidā var savākt augstas izšķirtspējas datus.

Mūsdienās hidrolokatoru atbalsis ir galvenā metode, ar kuras palīdzību tiek savākta batimetriskā informācija.

Atbalss zondes

Atbalss signāls sūta skaņas impulsu no laivas dibena uz okeāna grīdu. Tad skaņas vilnis atlec atpakaļ kuģa virzienā.

Laiks, kas nepieciešams pulsa iziešanai un atgriešanai laivā, nosaka zemūdens zemes topogrāfiju: jo ilgāks laiks, jo dziļāks ūdens.

Sonāra atbalsis spēj izmērīt nelielus okeāna dibena laukumus. Tomēr šo mērījumu precizitāte joprojām ir ierobežota.

Kuģis, no kura tiek veikti mērījumi, ir kustībā, mainot zemes dziļumu par centimetriem vai pat pēdām.

Turklāt daži ūdens organismi, piemēram, vaļi, var pārtraukt skaņas viļņu pāreju.

Skaņas ātrums ūdenī mainās arī atkarībā no ūdens temperatūras, sāļuma un spiediena. Parasti skaņa pārvietojas ātrāk, palielinoties temperatūrai, sāļumam un spiedienam.

Okeānam ir dažādas straumes, ar atšķirīgu temperatūru un sāļumu. Pastāvīga okeāna kustība apgrūtina batimetriju.

Lai uzlabotu šīs problēmas, ir izstrādāti daudzstaru atbalss signāli. Tos raksturo simtiem šauru staru, kas izstaro skaņas impulsus.

Šis impulsu komplekts nodrošina lielisku leņķisko izšķirtspēju. Leņķiskā izšķirtspēja ir spēja izmērīt dažādus leņķus uz viena objekta.

Lielāka leņķiskā izšķirtspēja nozīmē, ka vienu okeāna dibena īpašību, piemēram, kalna virsotni, var izmērīt no dažādiem leņķiem, no sāniem uz augšu.

Multibeam atbalss skaļruņiem ir arī labāka precizitāte. Tie ļauj zinātniekiem īsākā laikā kartēt vairāk okeāna dibena.

Turklāt tie var sniegt informāciju par augsnes fiziskajām īpašībām; piemēram, viņi var norādīt, vai to veido mīksti vai cieti nogulumi.

Batimetrijas nozīme

Batimetriskos ierakstus izmanto dažādiem mērķiem, tostarp:

• Izseko okeāna maršrutiem un kuģošanai.
• Pārvaldiet makšķerēšanu.
• Alternatīvo enerģiju novērtēšana (piemēram, atbalstot vēju no krastiem un novērtējot viļņu enerģiju).
• Vides pārvaldība, ieskaitot bāzes uzskaites izveidošanu vides uzraudzības uzturēšanai.
• Vides apsvērumu novērtēšana jūras ģeoloģijas resursu pārvaldībā; Tas ietver ģeoloģisko apdraudējumu, piemēram, virszemes ūdens nogruvumu, identificēšanu.
• Jūras robežu noteikšana.
• Piekrastes procesu un okeāna straumju, piemēram, cunami modeļu, izpēte.

Starptautiskā hidrogrāfijas organizācija mēra un reģistrē batimetrisko informāciju. Šie pasākumi palīdz uzturēt drošu navigāciju un aizsargā jūras vidi ap planētu.

Izmantojot šo informāciju, jūs varat arī izveidot modeļus, kas imitē cunami. Tas ir noderīgi, jo zemūdens tranšeju klātbūtne var ietekmēt cunami vai viesuļvētras spēku un ceļu.

Hidrogrāfija ir ūdens īpašību dziļuma izpēte; batimetrija ir daļa no hidrogrāfijas. Tā ir neatņemama šīs zinātnes sastāvdaļa, kas ietver ūdens ķermeņu izpēti un kartēšanu.

Atsauces

1. Batimetrija. Atgūts no Nationalgeographic.org
2. Batimetrija. Atgūts no vietnes ga.gov.au
3. Kas ir batimetrija? Atgūts no oceanservice.noaa.gov
4. Batimetrija. Atjaunots no visibleearth.nasa.gov
5. Batimetrijas sistēmas. Atgūts no woodshole.er.usgs.gov