Új módszer az óceáni áramlatok tanulmányozására az erózió elleni küzdelem segítésére

Új módszer az óceáni áramlatok tanulmányozására az erózió elleni küzdelem segítésére
Új módszer az óceáni áramlatok tanulmányozására az erózió elleni küzdelem segítésére
Anonim

COLUMBUS, Ohio – Mire a jövő nyáron a nyaralók először mártják lábujjaikat a tengerparti homokba, a tudósok új fegyverrel küzdhetnek, hogy megvédjék az Egyesült Államok partvonalait az eróziótól.

Az Ohio Állami Egyetem kutatói új módszert dolgoztak ki az óceáni áramlatok feltérképezésére, amelyek erodálják a strandokat, több millió dolláros éves vagyonvesztést okoznak a tengerparti városoknak, és milliárdos turisztikai ipart fenyegetnek.

Ezzel az új módszerrel egyetlen videokamera speciális szoftverrel ugyanazt a munkát végez, mint a tudósok egyetlen jelenlegi alternatívája: a hullámok alá ültetett, drága elektronikus érzékelők rácsát.

Az új szoftver a megtörő hullámokból származó hab segítségével követi nyomon a víz komplex áramlását a part közelében – magyarázta Thomas Lippmann, az Ohio állam építő- és környezetmérnöki osztályának és a Byrd Polar Research Center kutatója.

Az Amerikai Geofizikai Unió közelmúltbeli San Franciscó-i ülésén Lippmann és kollégái arról számoltak be, hogy videóból származó adataik kedvezőbbek a vízben végzett műszerek által nyert adatokhoz képest.

"Ha jobban meg tudnánk mérni és megjósolni a víz keringési mintázatait, többet megtudhatnánk az erózióról, valamint más partközeli jelenségekről, mint a szakadási áramlatok és az aljzat" - mondta Lippmann a gyorsan mozgó áramlatokra utalva. gyakran felelős a strandon történt úszásbalesetekért.

Lippmann elmagyarázta, hogy a tudósok által manapság a hullámok és áramlatok tanulmányozására használt szenzorok egyetlen helyen végeznek egyedi méréseket, míg a vízkeringési minták sokkal nagyobb területeken változnak.A tudósoknak több tucat érzékelőt kell telepíteniük a strand egyetlen szakaszának tanulmányozásához, és az érzékelők helyes elhelyezése nehéz és költséges.

Az érzékelők ára egyenként 5 000 és 20 000 dollár között van, a telepítés pedig megduplázza a költségeket. Így egy 30 érzékelőből álló tömb akár 1,2 millió dollárba is kerülhet – ez az összeg néhány kutatási program kivételével világszerte elérhetetlen – mondta Lippmann. Elképzelése szerint az Ohio állam kamera- és szoftverrendszere végül összesen legfeljebb 100 000 dollárba kerülne.

Még egy plusz: a videokamera viszonylag könnyen mozgatható egyik helyről a másikra, így ugyanaz a rendszer bejárhatja az országot és sok strandot tanulmányozhatna.

A rendszer tesztelésére Lippmann és az Ohio állam kutató munkatársa, Jennifer Shore videokamerát állított fel egy 130 méter magas torony tetejére Duck, NC, az Outer Banks régió népszerű turisztikai célpontjának tengerpartján.

A kacsa az óceánhullámokat kutató kutatók körében is népszerű hely, így Lippmann és Shore kihasználhatta azt a tényt, hogy számos más intézmény – köztük a Scripps Institution of Oceanography – kutatói korábban egy sor érzékelőt telepítettek. "árammérőknek" nevezik a víz alatt a strand mentén.

A kamera a strand "szörfzónájának" 500 méteres szakaszát rögzítette – azt a területet, ahol az óceán hullámai megtörnek, és a parton keringenek. Az új szoftver elemezte a víz képét, fókuszálva a feltörő hullámok elhaladása után visszamaradt fehér, habos buborékfoltokra. A hab mozgásának helye alapján a szoftver kiszámította az áramok sebességét és irányát.

Lippmann elmondta, hogy a videó alapú mérések adatai 10 százalékon belül egyeznek az árammérők adataival.

Az Ohio állam kamerarendszerével a tudósok hamarosan olyan eszközt kaphatnak, amellyel jobban megérthetik az eróziót és hogyan kezelhetik azt – mondta Lippmann.

Az erózió fogalma egyszerűnek hangzik – a víz elmossa a homokot –, de a víz mozgása a szörfzónában nem egyszerű, mondta.

Amint a víz a parthoz csapódik, Lippmann elmagyarázta, hogy a hullámok és az áramlatok kölcsönhatásba lépnek a víz alatti felszínnel, és összetett örvénylések és örvényáramok jönnek létre, amelyek dacolnak az erózió megállításának módszereivel.

Például az Egyesült Államok partvidékének lakói megpróbálták az erózió ellen küzdeni azzal, hogy homokot adnak a strandokhoz, vagy mesterséges partfalakat építettek fából vagy sziklákból, de néhány friss tanulmány kimutatta, hogy ezek az erőfeszítések bizonyos helyzetekben valóban növelhetik az eróziót.

A FEMA (Federal Emergency Management Agency) legutóbbi jelentése szerint a viharok, az óceánszint emelkedése és a tengerparti fejlesztések mind hozzájárulnak a problémához. Az ügynökség becslése szerint az Egyesült Államok partvonalain az erózió évi 500 millió dolláros veszteséget okozhat, ha a jelenlegi népesség- és eróziós tendenciák folytatódnak.

Mivel az erózió felemészti a partvonalat, az otthonokat és a vállalkozásokat közelebb hozza a vízhez, így az épületek sebezhetőbbé válnak az áradásokkal és viharkárokkal szemben. Az elkövetkező 60 évben az erózió minden negyedik házat érinthet az Atlanti-óceán, az Öböl-part, a Csendes-óceán és a Nagy-tavak partjaitól 500 lábon belül – áll a jelentésben.

Lippmann úgy véli, hogy az Ohio állam szoftver- és kamerarendszere még jobban működne, ha közvetlenül a víz felett tudna filmezni.2001 tavaszán ugyanezeket a teszteket fogja elvégezni a kamerával, amelyet egy blimpre függesztettek fel, Monterey (Kalifornia) tengerpartjához kötve. A kísérlet partnerei között szerepel a haditengerészeti posztgraduális iskola is.

A Tengerészeti Kutatási Hivatal finanszírozta ezt a munkát.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei