Schwächung und Streuungsmessungen für Licht- und Ultraschallwellen in situ im Meer

Zusammenfassung

Die Verfasser beschreiben ein von Kroebel überlegtes und von Diehl schaltungselektronisch mit modernen integrierten Bausteinen realisiertes Attenuationsmeßgerät. Die Attenuationssonde, die durch einen ebenfalls beschriebenen lichtoptischen Streufunktionsmesser ergänzt wurde, gehört mit einem Temperatur- und elektrischen Leitfähigkeitsfühler, einem Druckmesser, einer Schallgeschwindigkeitssonde, Ultraschallstreuungs- und einer Schallgeschwindigkeitsgradientensonde zur Sonderausstattung der Kieler Multimeeressonde. Bislang konnten mit dem Attenuationsmesser auf mehreren „Meteor”-Fahrten zahlreiche Attenuationsprofile und einige geographische Schnitte ermittelt werden. Sie zeigen, daß die erhaltenen Meßwerte für den Biologen relevant sind aber auch für den physikalischen Ozeanographen interessante zusätzliche Informationen über Wasserkörperarten, Wasserströmungen und über Durchmischungsvorgänge liefern. Mit der Kombination von Attenuationsmessungen mit Streumessungen gelingt es zudem, über die Größe der lichtstreuenden Teilchen Aufschlüsse zu erhalten. Aus der geographischen Darstellung einiger charakteristischer aufgenommener Profile in verschiedenen Seegebieten und ihrer Interpretation geht der mit solchen Größen zu gewinnende Informationsgehalt hervor, über diese Interpretation und das angewandte Meßverfahren wird noch an anderer Stelle ausführlicher berichtet werden.

Summary

In this paper a system for measuring the attenuation is described that was proposed by Kroebel and whose electronic circuitry was developed by Diehl, using modern integrated circuits. The attenuation probe, supplemented by a device to measure the scattering function of visible light, that is also described here is part of the “Kieler Multimeeressonde”, comprising also probes for the measurement of the velocity of sound, the gradient of velocity and the scattering of ultrasonic waves. Until now, numerous profiles of attenuation and geographical sections have been measured, which demonstrate that the gained data are relevant for biologists. However, they also provide interesting additional information concerning the kinds of water bodies, watercurrents, and processes of intermixing for the physical oceanograph. By combining the measurements of attenuation and scattering, it becomes possible to gain information about the size of the light scattering particles. From the plots of some representative profiles measured in different oceanic regions and from their interpretations, the contents of information that can be gained from these quantities will be shown. The mode of these interpretations and the applied measurement procedure will be reported in more detail elsewhere.

Résumé

Les auteurs décrivent un appareil de mesure de l'atténuation étudié par Kroebel et réalisé par Diehl, avec un montage électronique et des éléments constitutifs modernes. La sonde d'atténuation qui est complétée par un appareil de mesure de la fonction de dispersion, à optique conventionnelle, également décrit, fait partie de l'équipement de sondage de la «Kieler Multi-Meeressonde» (multi-sonde marine de Kiel), ainsi qu'un capteur des conductibilités thermique et électrique, un indicateur de pression, une sonde de vitesse du son, une sonde de la diffusion d'ultrasons et une sonde du gradient de vitesse du son. Jusqu'à présent, grâce à l'appareil de mesure de l'atténuation, on pouvait réaliser sur plusieurs parcours du navire de recherches «Meteor», de nombreux profils d'atténuation et quelques coupes géographiques. Ils montrent que les données obtenues sont importantes pour le biologiste. De plus, c'est également au spécialiste de l'océanographie physique qu'elles fournissent un complément d'informations intéressantes sur la nature des masses d'eau, sur les courants et sur les processus de mélange. En combinant les mesures de l'atténuation et de la dispersion, on arrive, en outre, à obtenir des renseignements sur la dimension des particules dispersives. La représentation géographique de quelques profils caractéristiques relevés dans différentes régions de la mer ainsi que leur interprétation montrent la valeur de l'information obtenue par ces données. On donnera encore, à une autre occasion, des renseignements détaillés sur cette interprétation et sur les méthodes de mesure utilisées.