Boyas de oleaje en el hielo marino del Ártico

Programa de la Zona de Hielo Marginal (MIZ)

En las últimas décadas, el Ártico se ha calentado más que ninguna otra región, lo que ha provocado una reducción significativa del volumen de hielo marino. La combinación de una mayor superficie libre de hielo y una cubierta de hielo más móvil ha dado lugar a la aparición de una zona de hielo marginal estacional (ZHM) en el mar de Beaufort.

La iniciativa MIZ de la Oficina de Investigación Naval pone en marcha un programa integrado de observaciones y simulaciones para investigar la dinámica hielo-océano-atmósfera con varios sistemas autónomos, incluidas boyas de oleaje.

IG-500A para estudiar las características de las olas oceánicas

El programa incluía 25 boyas de oleaje para cuantificar las características y la evolución del oleaje en alta mar y en el hielo. Veinte boyas se desplegaron en verano y cinco en invierno. "Necesitábamos una solución muy rápida y rentable para medir los espectros direccionales de las olas en el océano.

El tiempo de despliegue era corto, por lo que era esencial contar con una solución integrada que nos ofreciera buenas cifras en oleaje nada más sacarla de la caja. El plazo de entrega de las unidades también era crítico", indica el Dr. Martin Doble, oceanógrafo de la escuela francesa UPMC y miembro del programa oceoresearch.

Las boyas de verano, perforadas en primer lugar en el hielo, se alimentaron con paneles solares y se equiparon con sensores de movimiento inercial IG-500A para detectar los efectos de las olas lejanas y cercanas en la banquisa local. Una vez derretido el hielo, las boyas de verano siguieron midiendo las características del océano abierto.

Las 5 boyas de invierno se instalaron en el hielo. Estas boyas estaban hechas de aluminio para una mayor resistencia y contenían baterías suficientes para alimentarlas durante los oscuros meses de invierno. Cada boya contenía también componentes electrónicos de procesamiento y control, una tarjeta SD, un GPS y un módem por satélite Iridium y antenas para transmitir los datos registrados bajo demanda a la estación base de Cambridge.

También se utilizaron conjuntamente los datos de las boyas de verano (olas en mar abierto) y de invierno (olas en el hielo) para cuantificar la tasa de atenuación de las olas.

Cuándo tiene sentido calibrar la temperatura

Los sensores inerciales IG-500A se utilizaron aquí para la altura y dirección de las olas. IG- 500A mide en tiempo real el balanceo, cabeceo, cabo con una precisión de 0,35°, y oleaje, con una precisión de 10 cm.

Todos los sensores están calibrados en cuanto a polarización, linealidad, ganancia, desalineación, eje transversal y giroscopio-g desde -40° hasta +85°C. Esto les permite proporcionar datos fiables en entornos difíciles, ¿y qué puede ser más difícil que el hielo del Ártico? "Las unidades fueron fiables, sin fallos en las duras condiciones del Ártico.

Los IG-500A han estado funcionando continuamente durante más de un año sin necesidad de ciclos de alimentación, etc., y los números parecen buenos, dando resultados claros", en palabras del Dr. Doble.