Secchi disk - Secchi disk
Disk Secchi (nebo disk Secchi ), jak jej vytvořil v roce 1865 Angelo Secchi , je obyčejný bílý kruhový disk o průměru 30 cm (12 palců), který se používá k měření průhlednosti nebo zákalu vody ve vodních plochách. Disk je upevněn na sloupu nebo vlasci a pomalu spuštěn dolů do vody. Hloubka, ve které již disk není viditelný, je brána jako míra průhlednosti vody. Toto opatření je známé jako hloubka Secchi a souvisí se zákalem vody . Od svého vynálezu byl disk také použit v upraveném, menším, 20 cm (8 palcovém) průměru, černobílém provedení k měření sladkovodní průhlednosti.
Podobné disky s černo-žlutým vzorem se používají jako referenční značky na vozidlech při nárazových testech , figurínách pro nárazové zkoušky a dalších kinetických experimentech.
Dějiny
Původní disk Secchi byl obyčejný bílý disk a byl používán ve Středozemním moři . Standardním designem používaným v mořských studiích dnes zůstává obyčejný bílý kotouč Secchi o průměru 30 cm. V roce 1899 George C. Whipple upravil původní celobílý disk Secchi na „... disk o průměru asi 8 palců, rozdělený do kvadrantů střídavě černě a bíle namířených jako terč hladinové tyče ...“. Tento upravený černobílý disk Secchi je standardním diskem, který se nyní používá při vyšetřování limnologie (sladkovodní).
Hloubka Secchi
Hloubky Secchi je dosaženo, když se odrazivost rovná intenzitě zpětně rozptýleného světla z vody. Tato hloubka v metrech rozdělená na 1,7 poskytuje koeficient útlumu (nazývaný také koeficient extinkce ) pro dostupné světlo zprůměrované přes hloubku disku Secchi. Součinitel extinkce se používá jako proměnná a používá se také jako proměnná pro zákal. Koeficient útlumu světla, k, pak lze použít ve formě Beer -Lambertova zákona ,
odhadnout I z , intenzitu světla v hloubce z od I 0 , intenzitu světla na povrchu oceánu.
Odečty disků Secchi neposkytují přesné měřítko průhlednosti, protože tam mohou být chyby kvůli oslnění sluncem na vodě, nebo jedna osoba může vidět disk v jedné hloubce, ale jiná osoba s lepším zrakem to může vidět ve větším hloubka. Je to však levná a přímá metoda měření průzračnosti vody. Vzhledem k možnosti variability mezi uživateli by metody měly být co nejvíce standardizovány.
Měření disku Secchi by mělo být vždy provedeno ze stinné strany lodi nebo doku mezi 9:00 a 15:00. Období pro dosažení nejlepších výsledků je mezi 10:00 a 14:00. Stejný pozorovatel by měl provádět měření hloubky Secchi stejným způsobem pokaždé. K měření lze přistoupit snížením disku za bod zmizení, následným zvednutím a mírným snížením, aby se nastavila hloubka Secchi. Další metodou je zaznamenat hloubku, ve které disk zmizí, snížit dalších několik stop a poté zaznamenat hloubku, ve které se disk znovu objeví, jak se pomalu zvedá. Hloubka Secchi je brána jako průměr těchto dvou hodnot.
Měření disku Secchi je již nějakou dobu nedílnou součástí programů hodnocení kvality vody jezerních vod v Minnesotě a Wisconsinu ; obyvatelé jezer provádějí pravidelná měření a předávají své údaje státním a místním agenturám. Agregované podélné údaje se používají k odhalení obecných trendů v kvalitě vody. Podobně program Indiana Clean Lakes trénuje a spoléhá se na dobrovolníky, že budou monitorovat zákal ve více než 80 indiánských jezerech pomocí disků Secchi, a využívá údaje předložené dobrovolníky ke sledování kvality jezer ve státě.
V roce 2013 založil tým mořských vědců globální program pro vědu Secchi Disk pro námořníky pro studium mořského fytoplanktonu. Tato probíhající studie Secchi Disk o občanské vědě kombinuje tradiční obyčejný bílý mořský Secchi Disk o průměru 30 cm s mobilní technologií pro odesílání údajů o hloubce Secchi shromážděných z moře do centrální databáze. První vědecké výsledky studie byly zveřejněny v roce 2017. Studie Secchi Disk byla zahájena v reakci na kontroverzní vědeckou zprávu, která naznačovala, že mezi lety 1950 a 2008 klesl v oceánech fytoplankton, který ovlivňuje průhlednost vody, o 40%.
Měření na disku Secchi neindikuje, jak se útlum mění s hloubkou nebo konkrétními vlnovými délkami světla. Podmořské fotometry mohou pracovat v hloubkách 150 m (492 stop) a mohou zaznamenávat viditelné, ultrafialové a infračervené části spektra. Turbidimetry mají svůj vlastní světelný zdroj a mohou měřit průhlednost s vědeckou přesností.
Viz také
Reference
Další čtení
- Preisendorfer, RW (1986). „Věda o disku Secchi: Vizuální optika přírodních vod“, Limnol. Oceanogr. 31: 909–926
- Hou, Weilin a kol. (2007). „Proč disk Secchi zmizí? Perspektiva zobrazování“ , Opt. Vyjádřit. 15: 2791–2802.
- Wernand, MR (2010). „K historii disku Secchi“ J. Eur. Volit Soc. Rychlé publikace 5. doi: 10.2971/jeos.2010.10013s
- Lee, Z.-P. et al (2015). „Hloubka disku Secchi: nová teorie a mechanický model pro viditelnost pod vodou“, Rem. Sens. Envi. 169: 139–149.