Post on 24-Dec-2014
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「みらい」MR13-‐03 Underway CTD試験観測結果速報
長谷川・茂木(leg 1)・ 横井・勝俣(on board)
& Supported by EMS MWJ, GODI
2013/06/26 チーム会合
2013/06/26 チーム会合
OUTLINE UCTD概要紹介 IntroducGon of UCTD system
MR13-‐03 UCTD試験観測の目的 Purpose UCTD構成パーツの概要 UCTD components
一連の観測手順の紹介(動画)Movie データ検証 Data check
まとめ Summary 将来のための追加購入アイテム Items required
特徴 IntroducGon of UCTD system
moving vessel repeatable operaGon data accuracy manpower CTD: × ◎ ◎ × XCTD: ◎ × × ◎ UCTD: ○ ◎ ○ ○ (6名:将来4名?)
UCTD, CTD, XCTD比較
UCTD長所: 航走しながら、XCTDよりも高い精度で繰り返し観測可能 UCTD system can get good-‐quality Temp & Salinity profile from moving vessel with repeatable operaGon
conducGvity (S/m) Temp(℃) depth(dbar) salinity (psu) resoluGon: 0.0005 0.002 0.5 0.005 accuracy(raw data): 0.003 0.02 4 0.3 Accuracy(processed): 0.002~0.005 0.004 1 0.002~ 0.005 range : 0~9 -‐5 ~ 43 0~2000 0~42
UCTD Accuracy etc
Ship speed (kt) OperaGon Gme(min: including rewinding & data-‐downloading) 200m: 12 25 500m: 10 30 1000m: 2 30
UCTD obs: max ship speed & Gme needed
XCTD<<UCTD<CTD
CTD<<UCTD<XCTD * XCTD: 1000m-‐10kt
目的 Purpose
# UCTD観測の基礎手順の確立 establish UCTD operaGon method on R/V Mirai # データ初期チェック(スパイク、CTDとの比較) Data check, comparison with CTD # 様々な運用に向けた確認(連続cast、閉曲線、夜間観測) Pilot operaGon such as conGnuous cast, closed line obs, night-‐Gme obs.
UCTD構成パーツの概要 UCTD components
パーツ概要
主要パーツ: 1. リワインダー 2. プローブ・テールスプール 3. ウィンチ 4. ダビット・ターンテーブル 5. 電源BOX
サブパーツ: 1. プローブ回収時保護カバー 2. プローブ用一時保管ソケット
その他アイテム: 1. 船体への取り付け金具 2. カバー・防水シート・電源用防水ビニール 3. ストップウォッチ
主要パーツ1:リワインダー Rewinder
# ラインを巻く # プローブと連結するテールスプールにラインを巻いていく
主要パーツ2:センサープローブ・テールスプール Sensor probe & tail spool
# Tail spool:ラインを巻く
# 連結してから投入
# Sensor probe:T, S, Pセンサーを内蔵
Magnet switch: remove: start measurement insert: stop measurement & bluetooth communication (automatically sleep after 3 min. with no-command)
プローブとテールスプールの連結 ConnecGon bet. Sensor probe & tail spool
# 突起と穴が合うようにまわしながらはめる # はめた後に、ボビンの白いボタンが、プローブの磁石の部分と同じライン上になるようにまわす # とりはずしは、ボビンの白いボタンを押して、回転させる
データ吸い出し・処理用PC Laptop for data download & procedure
# プローブとPCはBluetoothで通信する # データ吸い出し・処理用のSBD社製ソフトをインストールする # OS: windows XP, windows 7 # Bluetooth内蔵ノートPCが望ましい (非内蔵型ならばUCTD通信用USBアダプタを使用)
プローブ充電 Probe power charge
マニュアルには4V以上充電しないようにと記載されているが、 正しくは8.0V以上にならないようする 自動的に充電を終了する機能はないが、過充電防止機能はある
[充電] 前回充電時より30キャスト経過するか、電圧が7.0V未満となったら充電する 電圧は、PCを接続して”dv”コマンドで監視する。ESPで監視終了 必要に応じて、データ回収後に充電を行う [方法] プローブのテールのカップリングを専用6角レンチで外す チャージピンのゴム製ダミープラグを外す チャージピンの近くに”+”と”-”の表示があるので、赤色コネクターを”+”、黒色コネクターを “-”に接続する。 充電には2から4時間かかる
主要パーツ3:ウィンチ Wintch
# プローブ投入時:クラッチを切って、プローブを自由落下させる # プローブ巻き上げ時:クラッチを接続して、内蔵モーターでプローブを巻き上げる # 通常は電動でモーター駆動。モーター故障時には、手動で巻き上げる方法も有る
主要パーツ3:ウィンチ Wintch
ウィンチ側面の操作ボタン・スイッチ類
ウィンチ背面の手動ブレーキ
主要パーツ4:ダビット・ターンンテーブル Davit & Turn-‐table
# プローブ投入時:ダビットを投入側(MR13-‐03では、船尾=海側)に向ける # リワインディング時:ダビットを投入時と反対方向(MR13-‐03では船首方向)に向ける
投入位置 リワインディング位置
ターンテーブルの黒い突起物を引っ張って90度まわす ことによって、ダビット一式が回転する。回転が完了したら 突起物を逆にひねって元に戻して固定する。
主要パーツ5:Power BOX
# 船から電力を取得し、ウィンチとリワインダーに 電力を供給する # 船の電源は、100V もしくは220V
ボックス内に予備ヒューズあり
船体の電源と電源BOXをつなぐアダプターを 別個に用意(MR13-‐03ではMWJより借用)
サブパーツ1:プローブ回収時保護カバー Probe Cover
# プローブ回収時に、プローブが船体付近に到達したら、ラインに差し込んで落下させ、 プローブを船体に接触しないように保護する # ライン差し込み時に怪我をしないように注意する
サブパーツ2:プローブ用一時保管ソケット Probe Socket
# プローブが on deck時に保管する # 清水(ミリQ)で7割程度満たすようにする(センサー洗浄のため)
その他アイテム1:船体への取り付け金具 Agachment part
# ターンテーブルと船体をとりつける # 取り付け位置の形状に合わせて、作成する。 # 納期は約1ヶ月。事前の船体下見が必要。 2,3 cast実施するとボルトがゆるむので、毎日ボルトの確認が必要
動画で作業の観測の流れを紹介 (茂木さん作成)
Movie by Moteki-‐san
一つ一つの操作はシンプル; Simple operaGon 手数は多いので、ケアレスミス防止策が必要: Avoid careless-‐mistake at each step (ログシートに確認事項や手順を掲載) ウィンチには警告ランプなどが一切ないので事前点検を毎回行う: Need pre-‐checkout ウィンチ発熱の問題は発生せず(500mx3回OK:ただし40℃以上になる): Winch OK 夜間作業も大きな問題なし(テールスプールに蛍光塗料?): Night-‐Gme operaGon OK データ吸い出しはアッパーデッキで行う(プローブをドライラボに毎回移動するのは 好ましくない)。防水・頑丈なノートPCが必要: Need touch-‐laptop 波高2mでも問題無し; OperaGon under 2m-‐wave-‐height condiGon: OK 不具合発生時のために着水などの様子を記録: Need Picture & movie recording
観測作業のまとめ Summary
Log-‐sheet
データ検証 Data check
観測ステーション UCTD StaGon
StaGon/Cast Time (UYC) lat lon depth (m) ship speed (drop, recovery :kt) -‐-‐レグ1-‐-‐ P001C1: 2013/06/04 31 01.18N 140 47.67E 200 6.9, 2.0 *ダミープローブ使用 001C1: 2013/06/04 30 48.55N 140 45.61E 200 7.1, 2.0 002C1: 2013/06/04 30 43.33N 140 44.68E 200 10.0, 5.0 002C2: 2013/06/04 30 39.22N 140 43.81E 200 10.0, 6.0 002C3 2013/06/04 30 31.80N 140 41.77E 200 10.0,7.0 * データ記録無し(原因不明) 003C1 2013/06/05 25 58.87N 138 58.54E 200 11.7,8.0 003C2 2013/06/06 25 53.90N 138 56.31E 200 11.5,9.0 003C3 2013/06/05 25 48.30N 138 54.27E 200 11.7,9.8 004C1 2013/06/05 25 42.90N 138 52.24E 500 9.9,10.1 005C1 2013/06//06 21 27.42N 137 08.10E 500 9.8,9.8 005C2 2013/06/06 21 19.84N 137 05.26E 500 9.5,10.1 005C3 2013/06/06 21 12.58N 137 02.51E 500 9.7,9.8 P002C1: 2013/06/07 15 06.23N 135 12.00E 200 11.5,115 *夜間、ダミープローブ使用 006C1: 2013/06/97 15 01.70N 135 00.50E 200 11.6,11.5 * 夜間
007C1: 2013/06/08 12 58.57N 135 00.27 E 800 1.9,1.9 * CTD1000mの直後 -‐-‐レグ2-‐-‐ 008C1: 2013/06/24 12 00.38N 134 59.99E 500 * CTD500mの直後 009C1: 2013/06/25 500 * CTDフレームにプローブ取り付け
001 002
003 004
005
006 007 008
プロファイル(down/データ処理後1db平均)
Salinity spike: ~0.005
Very high descent rate(16m/s)
Salinity spike < 0.005
落下速度の極小に塩分スパイクが対応していないケースが多い (落下速度極小以外でも塩分スパイク有り)
Distance between each cast:~12km
塩分の値が各キャストで異なる
Distance between each cast:~10km
Upper layer: low salinity
20-30m間隔で落下速度が増減 テールスプール一巻き分の長さに相当 (ラインの繰り出し位置によって落下速度が変化)
Upper layer:low salinity
CTDとの比較 Comparison to CTD
UCTD 007C01 & CTD just before(2km distance/0.5 hour Gme difference)
Solid line:UCTD Doged line:CTD
Descent rate(for UCTD)
Temperature
Salinity
深度方向に 5-‐10m程度ずれる
圧力センサー異常? or 自然現象
CTDにはないピーク&落下速度(小) → T/Cセンサー応答速度差を補正しきれないための みかけの塩分ピーク
深度方向に 5-‐10m程度ずれる
Similar in gross feature
StaGon 007C01: 0-‐100m 拡大
descent rate
conducGvity density
Temperature
Salinity
Leg2定点観測: StaGon 008C01 & CTD just before (1.5km) 横井さん作図
上層と下層でズレの傾向が反対(圧力センサー異常だとしても、少なくとも単純な圧力のバイアスではない)
CTD: red UCTD: blue
StaGon 009C01(UCTD probe on CTD frame: Same Gme & locaGon obs.) MWJ松永さん作図
水温: 全層で よく一致している 電気伝導度: 190-‐240mで2,3m のズレ、他は良く 一致
0-500m
0-200m拡大
CTD/UCTD同時 観測でズレが微少 →センサーはOK →連続観測時の ズレは自然変動 が原因
Very similar especially for T
Temp
Conductivity___
まとめ Summary
「みらい」場甲板での運用手順は確立 Basic method is established # 夜間観測も問題なし(将来:テールスプール蛍光塗料を塗る?) # 将来:より少人数化(”2名+甲板部4名”から”1/2名+甲板部1-‐2名”へ) # 係船甲板での実施(防塩・防水対策後) 落下速度は通常の値(3m/s-‐4.5m/s)なら見かけ上の塩分スパイクはわずか (スパイクがあっても公称精度以下の振幅) Very small salinity spike for descent rate (3-‐4.5m/s) CTD-‐UCTD連続観測時にピークの深度が5-‐10mずれるケースがあるが、 同時観測ではそのようなピークは見られない。 Very similar profile bet. UCTD & CTD on same Gme & locaGon observaGons
追加購入アイテム
テールスプール&スイッチ磁石の予備
防水ノートPC (win7/Bluetooth/無線LAN有り)
Toughbook CF-‐19RW1ADS or CF19RR1ADS (win7/4GB/320GB/Bluetooth/無線LAN)
PC/プローブ/プローブ緩衝材の格納用ケース
専用防水カバー1式(MR13-‐03は市販ブルーシートで代用)
# 観測中断時は、専用のカバーを被せる
# ウィンチは防水使用だが、豪雨が予想される場合は、防水シート(市販のブルーシート等) で全体を囲み、UCTD一式の下部を含めて防水対策をする
# 電源暴露部(船体電源接続個所、電源BOX)に防水のために市販のビニール等を被せる
先端リング作成練習用ライン
専用ニードルを使用
定期的に練習しないと作成方法を忘れる 1人1回0.5m必要 -‐> 100m/yr 安価な同タイプの物で代用可能?
リング作成動画(茂木さん)
防水ヘッドランプ e.g., パナソニック ワイドパワーLED防水ヘッドランプ BF-‐270P
防水&夜間視認性にすぐれたストップウォッチ: e.g., CREPHA デジタルストップウォッチ 日常生活防水仕様 30LAPメモリー バックライト付き ブラック TCE-‐118-‐BK
# テールスプールに蛍光塗料を塗る or 反射テープを取り付ける
夜間観測 のために
今年度のUCTD観測プラン #新規購入分が7月に納品予定 #年度末「みらい」航海で使用可能