创新的工具,以提高长期生物地球化学测量的准确性在开放的海洋
欧洲国家执行的海洋监测计划在观测变量的类型、分辨率和准确性方面差别很大,因此很难获得关于欧洲海洋健康状况的一致指示。
对于与生物过程有关的环境参数(即溶解在海水中的氧、荧光测量获得的叶绿素浓度和浊度)尤其如此。
意大利国家研究委员会(CNR)和希腊海洋研究中心(HCMR)联合开发了专门用于溶解氧传感器和荧光/浊度计相互比较的创新方法和程序,目的是促进意大利海上观测站W1M3A和希腊E1M3A基础设施之间的互操作性。官方manbetx手机版这两个平台,连同由意大利国家海洋学和实验地球物理研究所(OGS)管理的E2M3A观测系统,具有相似的特点,构成了地中海系留站永久网络的骨干,用于持续监测欧洲海洋综合观测系统设想的开放海洋条件(图1)。
M3A天文台外形不同,但具有共同的技术和科学特征:开放和深海的位置,多个系泊方案,测量数据的近实时传输,数据分配政策,以及最重要的多学科监测能力,包括近地表大气到近地表海洋,以收集光带的实时生化数据和海洋内部,以监测上层温跃层的水团特征。
为了获得可比较的生物地球化学测量数据,以支持对地中海盆地过程的大规模研究,即使仪器部署在不同盆地的不同基础设施上,也开发了两种创新工具,以相互比较溶解氧探针和荧光计/浊度计的输出,同时考虑到实际部署的限制(除其他外,仪器配置,安装方式和安装种类)和当地环境条件。
为溶解氧探头开发的工具允许实时检查传感器的饱和度和电压输出,并启用不同配置的多个校准点,最大限度地减少达到稳定状态所需的时间。
同时获取更多的传感器允许实时处理和可视化数据,反过来,与参考探针和在稳定氧浓度下对水样进行的温克勒滴定分析结果进行实时比较。在氧气浓度快速变化和不依赖于盐度和温度变化的情况下,测试证明了所提出工具的有效性(图2)。
为了定量比较W1M3A和E1M3A观测台获得的荧光和浊度观测结果,我们专门设计了一个特设实验室。测试了小球藻培养物的不同量和荧光素二钠盐溶液的体积,同时获得了电压和原始计数。浊度试验是在500 NTU的条件下逐步浇注不同体积的甲醛一级标准品。
结果表明,新设计的腔室能够在几秒钟内提供完全混合的水体积,保证非常稳定和可重复的测量,并且能够动态配置每个传感器并同时记录模拟和串行数据的软件工具的实用性。
建议的工具可以在观测站网络之间有效地共享,并在邻近地理区域的观测系统的实验室中应用。
Sara Pensieri, Roberto Bozzano
自动化智能系统研究所,
意大利国家研究委员官方manbetx手机版会,热那亚,意大利
出版
海洋学应用中溶解氧传感器和荧光计/浊度计相互比较的方法和最佳实践。
Pensieri S, Bozzano R, Schiano ME, Ntoumas M, Potiris E, Frangoulis C, Podaras D, Petihakis G
传感器(巴塞尔)。2016年5月17日
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