북극 해빙의 파도 부표

한계 빙하 구역(MIZ) 프로그램

최근 수십 년 동안 북극은 다른 어떤 지역보다 온난화되어 해빙의 양이 크게 감소했습니다. 얼음이 없는 지역의 증가와 이동성 얼음 덮개의 증가로 인해 보퍼트해에 계절적 한계 빙권(MIZ)이 출현하게 되었습니다.

미 해군연구소의 MIZ 이니셔티브는 파도 부표를 포함한 여러 자율 시스템을 통해 빙해-대기 역학을 조사하기 위한 통합 관측 및 시뮬레이션 프로그램에 참여합니다.

파도 특성을 연구하는 IG-500A

이 프로그램에는 공해와 얼음 속 파도의 특성과 진화를 정량화하기 위해 25개의 파도 부이가 포함되었습니다. 여름철에는 20개, 겨울철에는 5개의 부이를 배치했습니다. "우리는 바다의 방향성 파도 스펙트럼을 측정하기 위해 매우 신속하고 비용 효율적인 솔루션이 필요했습니다.

배치에 걸리는 시간이 짧았기 때문에 즉시 좋은 수치를 제공하는 통합 솔루션이 필수적이었습니다. 장치의 배송 시간도 매우 중요했습니다."라고 프랑스 UPMC 학교의 해양학자이자 해양 연구 프로그램의 일원인 마틴 도블 박사는 말합니다.

먼저 얼음에 뚫은 여름 부표는 태양열 패널로 전력을 공급받았고, IG-500A 관성 모션 센서를 장착하여 지역 빙붕에 대한 원거리 및 근거리 파도 효과를 모두 감지했습니다. 얼음이 녹은 후에도 여름용 부표는 계속해서 바다의 특성을 측정했습니다.

5개의 겨울용 부표가 얼음 위에 설치되었습니다. 이 부표는 저항력을 높이기 위해 알루미늄으로 제작되었으며 어두운 겨울철에도 작동할 수 있는 충분한 배터리가 들어 있었습니다. 또한 모든 부표에는 처리 및 제어 전자 장치, SD 카드, GPS, 이리듐 위성 모뎀과 안테나가 포함되어 있어 필요에 따라 기록된 데이터를 캠브리지 기지국으로 전송할 수 있었습니다.

파도 감쇠율을 정량화하기 위해 여름 부이 (외해 파도)와 겨울 부이(얼음 속 파도) 데이터도 함께 사용했습니다.

온도 보정이 필요한 경우

여기서는 파고와 방향을 측정하기 위해 IG-500A 관성 센서를 사용했습니다. IG- 500A는 롤, 피치, 방향은 0.35°까지 정확하게 측정하고, 기울기는 10cm까지 정확하게 측정합니다.

모든 센서는 -40°~+85°C에서 바이어스, 선형성, 게인, 오정렬, 교차축 및 자이로-g에 대해 보정됩니다. 이를 통해 북극의 얼음보다 더 혹독한 환경에서도 신뢰할 수 있는 데이터를 제공할 수 있습니다. "북극의 혹독한 조건에서도 고장 없이 안정적으로 작동했습니다.

IG-500A는 파워 사이클링 등을 하지 않고도 1년 이상 지속적으로 작동했으며, 수치가 좋아서 확실한 결과를 보여주었습니다."라고 도블 박사의 말을 인용해 설명했습니다.