Olá, navegante. Espero que esteja bem e com saúde. Sentiu falta de posts? Se você acompanha o Oceanografia e afins deve ter notado uma certa ausência de movimentação por aqui, não é mesmo? As últimas semanas foram intensas. Caso você esteja antenado com nosso perfil do Instagram, deve ter visto a postagem sobre livros, em que contei brevemente da mudança de endereço (nos mudamos de São Paulo para Santo André), o que acabou gerando uma verdadeira quebra de rotina – estou com leituras por fazer, textos por criar, aulas de dança por alcançar, paredes por pintar, livros por organizar e, claro, posts por escrever. Minha cabeça andou meio caótica e só agora estou conseguindo acertar o rumo das coisas por aqui. Além da mudança, sofri a perda de um primo por Covid-19, o que fez com que meu coração ficasse um pouco pesado. Vivemos tempos tristes e tenho tentado nos últimos dias reanimar a esperança que vai em mim.
Vamos à oceanografia. Hoje trago dois trechos do livro Estudos oceanográficos: do instrumental ao prático, organizado por Danilo Calazans e publicado pela editora Textos, em 2011, para apresentar dois instrumentos extremamente úteis, em especial na área de oceanografia física: o CTD e o ADCP. Acabo de publicar um post bem breve no Instagram sobre esses dois instrumentos, mas acredito que vale a pena saber um pouquinho mais sobre essas ferramentas incríveis. Vamos lá?
CTD
“O aparelho conhecido como CTD – do inglês Conductivity, Temperature and Depth, é o instrumento-padrão utilizado em Oceanografia para a obtenção de perfis verticais de profundidade, condutividade (salinidade) e temperatura. O primeiro CTD foi desenvolvido pelo oceanógrafo neozelandês Neil Brown, professor emérito do Woods Hole Oceanographic Institute. Hoje, vários fabricantes produzem esse instrumento com precisão variável e com limitações diversas na profundidade máxima atingida. Alguns podem atingir profundidades superiores a 10.000 m em função de possuírem uma carapaça de titânio; outros já são mais limitados, para águas mais rasas (<600m).
De acordo com Tomczac (2000), o funcionamento dos CTD baseia-se no princípio de medições elétricas. Uma vez que a resistência de um termômetro de platina altera-se com a temperatura, se for incorporado um oscilador elétrico, a mudança na sua resistência produz uma alteração na frequência desse oscilador, a qual pode ser medida. Some-se a isso o fato de que a condutividade da água do mar pode ser medida a partir de um segundo oscilador e variações na pressão produzem alterações num terceiro oscilador; esse sinal combinado é enviado por cabo condutor ao computador de bordo ou é armazenado na memória interna, enquanto o mesmo é baixado ou içado durante a estação oceanográfica. O CTD é dotado de uma bomba que faz a passagem rápida da água pelos sensores em função da diferença entre as constantes de tempo dos sensores de temperatura e condutividade. O sensor de condutividade é mais lento do que o de temperatura; assim, para evitar que cada sensor meça essas propriedades em diferentes níveis da coluna de água e, por isso, amostrar águas diferentes, fez-se necessário instalar essa bomba. Em instrumentos que não tenham esse aparato, o fabricante recomenda utilizar os dados coletados na subida do aparelho.
O CTD tem capacidade para fazer uma leitura contínua de temperatura e condutividade, como função da profundidade, numa taxa de até 30 linhas de dados por segundo. Essa combinação de pares de valores de temperatura e condutividade é transformada pelos programas de processamento fornecidos pelo fabricante, em salinidade e densidade, havendo opções para o cálculo de perfis de velocidade do som ou outras variáveis. Quando se tem a opção de transmissão direta para um computador, essas variáveis aparecem na tela sob a forma de um gráfico, possibilitando uma análise direta da situação e estação.
(…)
Frequentemente, outros sensores podem ser acoplados ao CTD, tais como: turbidímetros que, quando devidamente calibrados, podem ser usados para perfilar a concentração de sólidos em suspensão na coluna de água; oxímetros; fluorímetros, utilizados para a determinação da concentração de clorofila-α; medidores de pH; e sensores que determinam perfis de nutrientes. Perfiladores acústicos de correntes pelo método Doppler também podem utilizar a roseta como suporte e a comunicação com o computador de bordo é feita pelo cabo condutor.” (pp.115-117)
ADCP
“O ADCP – do inglês, Acoustic Doppler Current Profiler é um perfilador acústico que mede a direção e a velocidade de correntes através da transmissão de um sinal sonoro de alta frequência, que é refletido de volta para o aparelho pelas partículas em suspensão na água. A velocidade e a direção são determinadas pelo desvio Doppler da frequência do sinal que retorna ao aparelho (…) Devido ao efeito Doppler, a onda sonora transmitida pelo transdutor, ao ser refletida pelas partículas, sofre uma ligeira mudança de frequência, proporcional à velocidade com que as partículas se afastam ou se aproximam do instrumento, diminuindo ou aumentando a frequência. O ADCP utiliza-se dessa diferença de frequência para calcular a velocidade das partículas em intervalos de profundidade, denominados células, cujas dimensões são determinados pelo operador, no momento de regular o aparelho. A suposição básica desse método é que as partículas em suspensão deslocam-se com a mesma velocidade do fluxo de água.
De forma bem simples e geral, a velocidade é dada por:
FD = -2FS (V/c)
em que:
V é a velocidade relativa entre fonte e alvo;
C é a velocidade de propagação do som;
FS é a frequência de transmissão do som;
FD é a mudança na frequência de transmissão (Efeito Doppler).
Os perfiladores acústicos por Doppler funcionam transmitindo disparos (pings) sonoros na água, através de transdutores cerâmicos em uma frequência constante e são divididos de acordo com a frequência do som emitido, que é o fator predominante no alcance máximo do instrumento – operam na faixa de 75 kHz até 3,0 MHz. Aparelhos de 75 kHz medem correntes até 500 m de profundidade; os de 300 kHz atingem profundidades em torno de 150 m; enquanto os de 1.200 a 1.500 kHz operam até aproximadamente 20 metros. A finalidade principal, e a maior vantagem desse tipo de instrumento, é o fato de possibilitar a obtenção de perfis verticais de velocidade de correntes. Os produtos principais dependem do modo de instalação do perfilador acústico: estático quando é instalado em pilares de pontes, paredões, margem de rio, lagos, canais, ou ainda fundeados, os produtos são séries temporais de nível (sensor de pressão), e velocidade e direção de correntes em vários níveis; dinâmico quando é instalado no casco ou lateral de embarcações, ou inserido em flutuadores e rebocado, os produtos são perfis verticais, transversais ou horizontais de velocidade de correntes.”(pp.119-120)
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Espero que tenha achado o conteúdo interessante, navegante. Volto logo mais.
Grande abraço e excelentes navegações.
Rô.
oceanografiaeafins.wordpress.com 