海水の水温と塩分観測について

CTDは、Conductivity Temperature Depth plofilerの略で電気伝導度と水温を水深と同時に計測するセンサーで構成された観測装置(写真下左)で海洋観測の現場で良く使われる測器の一つです。電気伝導度と水温、圧力から塩分を計算することができます。

信号線の入った鎧装ケーブル(鉄線で囲まれたケーブル)につないでウィンチを使って海中に投下し、水温と塩分の深さ方向の分布をリアルタイムで観測します。写真下中央のように単独でも使われますが、様々な深度で採水する大型の採水器(写真下右)に取り付けられることもあり、同じフレームにニスキン採水器、DO(Dissolved Oxygen:溶存酸素)センサー、蛍光光度計、濁度計などを取り付け、現場海水の採集、溶存酸素濃度、蛍光(植物プランクトンのクロロフィル量の指標)、濁度などの同時測定を行うことができます。

 キャリブレーションの条件にもよりますが、水温の精度は1/100℃以下で条件によっては、1/1000℃の精度を得ることができます。

また、使い捨てのセンサ・プローブを投下して計測するXCTD(eXpendable Conductivity Temperature Depth)装置(写真下左)も使われます。この装置では、写真下右のように、プローブを投下するだけなので計測は、極めて短時間で終わりますが、プローブが高価であり、CTDほどの精度が出ないという欠点があります。

 

 また、深度と水温だけ計測する、XBT(eXpendable Bathy Thermograph  投げ捨て型深度水温計)もよく利用されており、非常に多くのデータが公開されています。XBT(写真下左)は、プローブと呼ばれるセンサー部、ランチャーと呼ばれる投下器及びデータ処理装置で構成されます。プローブには水温センサー(サーミスタ)が取り付けられており、船上よりランチャーを使用して海中に投下すると、エナメル線を繰り出しながら水温を計測しつつ自然落下します。計測された水温は、エナメル線及びランチャーを通じて船上のデータ処理装置に電気信号として送られ、水温値に変換後、保存されます。プローブは海中を自然落下していますので、投下後の経過時間に一定の変換を施すことでこの装置には、ハンディータイプ(写真下中央)のものと、自動装填型(写真下右)のものがあり、いずれもこのデータの場合は、何らかの方法で塩分データを補完しなければなりません。