โครงการ Argo ของ NOAA ได้เฝ้าสังเกตมหาสมุทรมาเป็นเวลาสองทศวรรษแล้ว

มหาสมุทรเป็นใหญ่ มันครอบคลุมมากกว่าร้อยละ 70 ของโลกพื้นผิว มหาสมุทรแปซิฟิกเพียงอย่างเดียวครอบคลุมพื้นที่ 60 ล้านตารางไมล์ (155 ล้านตารางกิโลเมตร) ของโลก น้ำนี้ควบคุมรูปแบบสภาพอากาศและสภาพอากาศของเราโดยสร้างความร้อนจากเส้นศูนย์สูตรไปยังขั้ว สร้างออกซิเจนมากกว่าครึ่งโลก และดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่าบรรยากาศของเรา 50 เท่า

ความลับในมหาสมุทรสามารถบอกเราได้มากมายเกี่ยวกับสถานะของดาวเคราะห์ แต่การเข้าถึงข้อมูลดังกล่าวอาจเป็นความท้าทายสำหรับทั้งมนุษย์และเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่เสี่ยงภัยที่มีทะเลหิน พายุโหมกระหน่ำ น้ำแข็งหนา และกระแสน้ำที่กดทับลึกลงไป

นั่นคือที่มาของหุ่นยนต์ลอยตัวที่ลอยอยู่ใต้น้ำ พวกมันเป็นส่วนหนึ่งของโครงการระดับนานาชาติที่เรียกว่าArgoและหอดูดาวขนาดเล็กเหล่านี้ให้ข้อมูลที่ครอบคลุมและใกล้เคียงเรียลไทม์เกี่ยวกับสถานะทางกายภาพของมหาสมุทรแก่นักวิจัย ข้อมูลดังกล่าวรวมถึงรูปแบบอุณหภูมิและความเค็มที่ช่วยให้นักวิจัยสามารถวัดภาวะโลกร้อนและระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นได้แม่นยำยิ่งขึ้นปรับปรุงการพยากรณ์อากาศและการพยากรณ์สภาพอากาศ และวัดความรุนแรงของพายุเฮอริเคนได้ดียิ่งขึ้น

Argo ทำงานอย่างไร?

Argo เป็นความร่วมมือระดับนานาชาติที่เกี่ยวข้องกับการวางทุ่นลอยรูปทรงกระบอกและลอยอย่างอิสระเกือบ 4,000 ลำที่กระจายอยู่ทั่วมหาสมุทร ลอยตัวถูกวางห่างกันทุกๆ 186 ไมล์ (300 กิโลเมตร) — ทุกๆ ละติจูด 3 องศาคูณ 3 องศาลองจิจูดGregory C. Johnson, Ph.D. อุปกรณ์ลอยน้ำมาตรฐานวัดอุณหภูมิและความเค็มในมหาสมุทรตอนบน 6,561 ฟุต (2,000 เมตร) นักสมุทรศาสตร์จาก National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)'s Pacific Marine Environmental Laboratoryในเมืองซีแอตเทิล รัฐวอชิงตัน

"การรายงานข่าวของเราคือการปฏิวัติอย่างแท้จริง" จอห์นสันกล่าว เขาได้รับการมีส่วนร่วมใน Argo ตั้งแต่เริ่มโครงการในปี 2000 และมีการใช้ข้อมูลในอาร์โก้ของตัวเองวิจัยที่ตีพิมพ์ "การมี Argo แกนกลางเกือบ 4,000 ตัวที่ลอยอยู่ในขณะนี้ทำให้เรามีข้อมูลมากขึ้นกว่าที่เรามีในทศวรรษที่ผ่านมา"

Argo เป็นองค์ประกอบหลักของGlobal Ocean Observing System (GOOS) และระบบGlobal Climate Observing System (GCOS) ซึ่งให้ข้อมูลสำหรับบริการมหาสมุทรและบรรยากาศ และข้อมูลคุณภาพสูงสำหรับการวิจัยสภาพภูมิอากาศตามลำดับ

จนถึงปัจจุบัน 26 ประเทศได้ติดตั้ง Argo float และดำเนินการประมวลผลข้อมูลจากพวกเขาต่อไป อีกหลายประเทศให้การสนับสนุนด้านลอจิสติกส์และการเข้าถึงเรือ แต่ละประเทศได้รับเงินทุนของตนเองเพื่อซื้อโฟลตซึ่งมีมูลค่าประมาณ 20,000 ดอลลาร์ต่อคน

สิ่งที่น่าทึ่งอีกอย่างหนึ่งเกี่ยวกับ Argo คือข้อมูลของ Argo นั้นฟรีและพร้อมให้ทุกคนในโลกที่ต้องการใช้ มันถูกเก็บไว้ในเซิร์ฟเวอร์ข้อมูลทั่วโลกสองแห่ง แห่งหนึ่งในฝรั่งเศสและอีกแห่งหนึ่งในสหรัฐอเมริกา ในการเข้าถึงข้อมูล คุณสามารถไปที่หน้า " แหล่งข้อมูล Argo "

ลอยน้ำ Argo ทำอะไร?

Argo floats มีหลายประเภท และแต่ละแบบสามารถตั้งโปรแกรมให้ใช้งานภารกิจที่แตกต่างกันได้ ภารกิจของ Argo float มาตรฐานดำเนินการในรอบ 10 วัน:

เมื่อทุ่นแตกพื้นผิว มันจะใช้เวลา 15 นาทีถึงหนึ่งชั่วโมงถัดไปในการส่งข้อมูลจากเสาอากาศที่อยู่ด้านบนของทุ่นไปยังดาวเทียมก่อนที่จะลงมาอีกครั้งและทำซ้ำรอบ 10 วัน

ตั้งแต่ปี 2000 Argo ได้รวบรวมโปรไฟล์ใต้ทะเลลึกเกือบ2 ล้านโปรไฟล์ให้ภาพมหาสมุทรที่สมบูรณ์และใกล้เคียงเรียลไทม์

มีอะไรอยู่ภายใน Argo Float?

โฟลต Argo มาตรฐานประกอบด้วยวัสดุดังต่อไปนี้:

โฟลต Argo มีหลายประเภท โฟลต Argo มาตรฐานได้รับการออกแบบมาให้ลึกถึง 1.2 ไมล์ (2,000 เมตร) ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในช่วงสองทศวรรษนับตั้งแต่เริ่มโครงการ Argo ได้นำไปสู่การสร้างโฟลทแบบพิเศษมากขึ้น

การปรับใช้ทุ่นลอยในเขตน้ำแข็งเป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจากน้ำแข็งในทะเลป้องกันไม่ให้ลอยตัวดันเสาอากาศขึ้นสู่พื้นผิวที่สามารถส่งข้อมูลได้ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรได้ออกแบบอัลกอริธึมภารกิจที่ปรับปรุงแล้วสำหรับทุ่นลอยน้ำที่นำไปใช้ในสถานที่ที่ได้รับผลกระทบจากน้ำแข็งตามฤดูกาล เช่น ในอาร์กติกและแอนตาร์กติก อัลกอริธึมใหม่นี้ช่วยให้พวกเขาสามารถหลีกเลี่ยงการชนกับน้ำแข็งและเก็บข้อมูลจนกว่าทุ่นจะตรวจพบน้ำเปิดที่พื้นผิวมหาสมุทร

ข้อมูล Argo ใช้อย่างไร?

ข้อมูลรายละเอียดที่เก็บรวบรวมโดยลอยอาร์โก้มีความหลากหลายของการใช้งาน สามารถใช้เพื่อให้ความรู้แก่นักเรียนตั้งแต่ระดับอนุบาลถึงระดับมหาวิทยาลัยเกี่ยวกับอุณหภูมิของมหาสมุทรหรือวิธีการอ่านกราฟและวิเคราะห์ข้อมูลมหาสมุทรและปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

จากมุมมองด้านการปฏิบัติงาน ศูนย์สภาพอากาศและสภาพอากาศทั่วโลกใช้ข้อมูลเพื่อปรับปรุงการคาดการณ์เหตุการณ์เอลนีโญและลักษณะสภาพอากาศ เช่น พายุเฮอริเคนสึนามิและภาวะโลกร้อน

ในระดับการวิจัย Argo ให้ข้อมูลมหาสมุทรใต้ผิวดินที่ครอบคลุมที่สุดแก่นักสมุทรศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศ เอกสารวิจัยมากกว่า 200 ฉบับที่ตีพิมพ์ในแต่ละปีใช้ข้อมูลของ Argo ที่ครอบคลุมข้อมูลที่หลากหลาย รวมถึงคุณสมบัติของมวลน้ำ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างอากาศและน้ำทะเล การไหลเวียนของมหาสมุทร พลศาสตร์ของมหาสมุทร และความแปรปรวนตามฤดูกาลถึงทศวรรษ

สำหรับจอห์นสัน ข้อมูล Argo เป็น "เครื่องบ่งชี้ที่ชัดเจนมากว่างบประมาณด้านพลังงานของโลกไม่สมดุล" เมื่อเร็ว ๆ นี้เขาได้วิเคราะห์ข้อมูลที่รวบรวมจาก 2014-2018 โดย Argo ในน้ำลึกพิเศษเพื่อศึกษาน่านน้ำใกล้ด้านล่างของมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกเฉียงใต้ การวิเคราะห์ดังกล่าวเผยให้เห็นว่าไม่เพียงแต่น้ำในมหาสมุทรลึกจะร้อนขึ้นเท่านั้น แต่อัตราการทำให้ร้อนขึ้นก็เร่งขึ้นด้วย

"มหาสมุทรอุ่นขึ้นมากเพียงใดเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการทำความเข้าใจว่าสภาพอากาศจะร้อนขึ้นในอนาคตเท่าใด สำหรับการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจก" เขากล่าว "ดังนั้น การวัดภาวะโลกร้อนในมหาสมุทรจึงมีความสำคัญต่อการตรวจสอบแบบจำลองสภาพภูมิอากาศและการประเมินแบบจำลอง อันที่จริงแล้วเป็นตัวเลขสำคัญในระบบภูมิอากาศของโลก"

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของ Argo คืออะไร?

ทุ่นลอย Argo นั้นเงียบมากและประหยัดพลังงานมาก Johnson อธิบาย "แผงลอยทั้งหมดเกือบ 4,000 ตัวทำงานโดยใช้ไฟน้อยกว่า 100 วัตต์ หรือใช้พลังงานมากพอๆ กับพัดลมเพดาน" เขากล่าว

ขบวนแห่ยังคงทำงานต่อไปอีกประมาณสี่ถึงห้าปีขึ้นอยู่กับภารกิจของพวกเขา ทุ่นลอยที่มีงานที่ทรหดกว่ามักจะตายเร็วกว่าในขณะที่ทุ่นลอยแบบมาตรฐานบางคันมีอายุการใช้งาน 10 ปีหรือมากกว่านั้น เมื่อเวลาผ่านไป โดยปกติเมื่อแบตเตอรีเสื่อม ทุ่นทั้งหมดก็ตาย เมื่อทำเช่นนั้น พวกเขาได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด

เมื่อทุ่นตาย มันจะลอยไปในมหาสมุทรลึกจนเริ่มเป็นสนิม ซึ่งทำให้น้ำรั่วภายในทุ่นทำให้ตกลงสู่พื้นทะเล เมื่อเวลาผ่านไป เปลือกอะลูมิเนียมจะค่อยๆ สลายตัวเป็นออกไซด์ที่ไม่เป็นอันตรายซึ่งกระจายไปทั่วกระแสน้ำในมหาสมุทร พลาสติกและโลหะที่เหลือมีน้อยและค่อยๆ สลายตัวเมื่อเวลาผ่านไป

ตอนนี้น่าสนใจ

โปรแกรม Argo ได้ชื่อมาจากตำนานเทพเจ้ากรีก โดยเฉพาะจาก Argo เรือที่ Jason และ Argonauts แล่นจาก Iolcos ไปยัง Colchis เพื่อนำขนแกะทองคำของแกะมีปีก Chrysomallos ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของอำนาจและตำแหน่งกษัตริย์