Mr13 03 uctd試験観測速報20130625c
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1st Trial of UCTD operation on R/V Mirai

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Mr13 03 uctd試験観測速報20130625c Mr13 03 uctd試験観測速報20130625c Presentation Transcript

  • 「みらい」 MR13-03Underway CTD 試験観測結果速報谷川・茂木( leg 1 )・横井・勝俣( on board )& Supported by EMS MWJ, GODI2013/06/26  チーム会合
  • 2013/06/26  チーム会合OUTLINEUCTD 概要紹介 Introduction 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Introduction of UCTD system
  • moving vessel repeatable operation   data accuracy manpowerCTD: ×                ◎ ◎×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UCTD system can get good-quality Temp & Salinity profilerom moving vessel with repeatable operation
  • conductivity (S/m) Temp (℃)  depth ( dbar) salinity(psu)resolution:         0.0005 0.002 0.5 0.005      accuracy ( raw data ) : 0.003 0.02 40.3Accuracy ( processed ) : 0.002~0.005 0.004 1 0.002~0.005range : 0~9 -5 ~ 43 0~2000 0~42UCTD Accuracy etcShip speed (kt) Operation time ( min: including rewinding & data-downloading )200m: 12   25          500m: 10 301000m: 2 30UCTD obs: max ship speed & time neededXCTD<<UCTD<CTDCTD<<UCTD<XCTD* XCTD: 1000m-10kt
  • 目的Purpose
  • # UCTD 観測の基礎手順の確立establish UCTD operation 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 operation such as continuous cast, closed line obs, night-time 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 measurementinsert: 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Connection 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 PCLaptop 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-” 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 ProbeCover# 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Attachment 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 operation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-checkou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 O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-time operation O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 ; Operation under 2m-wave-height condition: 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 StationStation/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, 2.0002C1: 2013/06/04 30 43.33N 140 44.68E 200 10.0, 5.0002C2: 2013/06/04 30 39.22N 140 43.81E 200 10.0, 6.0002C3 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 11.7,8.0003C2 2013/06/06 25 53.90N 138 56.31E 200 11.5,9.0003C3 2013/06/05 25 48.30N 138 54.27E 200 11.7,9.8004C1 2013/06/05 25 42.90N 138 52.24E 500 9.9,10.1005C1 2013/06//06 21 27.42N 137 08.10E 500 9.8,9.8005C2 2013/06/06 21 19.84N 137 05.26E 500 9.5,10.1005C3 2013/06/06 21 12.58N 137 02.51E 500 9.7,9.8P002C1: 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001002003004005006007008
  • プロファイル( down/ データ処理後 1db 平均)Salinity spike: ~0.005Very 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 salinity20-30m 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 time difference)Solid line : UCTDDotted line : CTDDescent rate ( for UCTD )TemperatureSalinity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 ingross feature
  • Station 007C01: 0-100m 拡大descent rateconductivitydensityTemperatureSalinity
  • Leg2 定点観測 : Station 008C01 & CTD just before (1.5km)   横井さん作図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CTD: redUCTD: blue
  • Station 009C01 ( UCTD probe on CTD frame: Same time & location 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0-500m0-200m 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 similarespecially for TTempConductivity___
  • 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 time & location observations
  • 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