Ó Webb Research Corporation

   

  

Messungen von physikalischen, chemischen und biologischen Parametern sind die Basis für Forschung und Entwicklung in der Ozeanographie. Vor wenigen Jahrzehnten noch war es notwendig mit Schiffen an den Ort des Interesses zu fahren und dort in situ zu messen. Dies war und ist sehr zeit-, personal- und kostenaufwendig.

Seit den 50-er Jahren können selbstregistrierende Geräte in Ozean-Verankerungen ausgelegt werden, die dann über einen Zeitraum bis zu 3 Jahren selbständige Messungen durchführen. Nachdem die Verankerungen  mit den Geräten wieder eingesammelt wurden stehen die Messwerte den Ozeanographen zur Verfügung. In den 70-er Jahren brachten Satelliten einen weiteren Sprung. Große Teile der Weltmeere konnten in kurzer Zeit vermessen werden und die Daten liegen innerhalb von wenigen Minuten oder Stunden auf dem Computer des Wissenschaftlers vor. Leider können mit Satelliten nicht alle interessanten Parameter gemessen werden. Parameter aus dem Inneren der Ozeane bleiben Satelliten weitgehend verborgen. In den letzten zehn Jahren hat es einen weiteren immensen Fortschritt gegeben. Satellitentelephonie, leistungsfähigere und energiesparendere Mikroelektronik und neue Werkstoffe ermöglichen es jetzt neue Generation von Messgeräten in den Ozeanen auszubringen. Diese messen selbständig, treiben zum Teil mit den Meeresströmungen oder bewegen sich sogar entlang von bestimmten Kursen und senden ihre Daten in regelmäßigen Intervallen per Satellit an eine Landstation.

Eines der jüngsten Mitglieder der Familie der ozeanographischen Messgeräte sind die Gleiter, oder in der englischen Fachsprache "glider". Sie sind autonome tauchende und sich kontrolliert vorwärtsbewegende Messplattformen.

Über mehrere Monate hinweg können sie sich mehrere tausend Kilometer fortbewegen und entlang der Strecke in einer charakteristischen Zickzack-Tauchbewegung Messungen durchführen.

  

     

Ein Gleiter ist eine logische Weiterentwicklung aus mehreren Jahrzehnten ozeanographischer Messinstrumente.

Zuallererst war da der Druckzylinder mit einem Aufzeichnungscomputer und einigen Messsensoren (eine moderne Variante davon sind MicroCats). Dazu kam eine Hochdruckpumpe, die Öl aus dem Druckzylinder in eine Blase außerhalb des Zylinders und wieder zurück pumpen kann (im Rahmen des ARGO Projektes sind mittlerweile mehr als 2400 solcher profilierender Tiefendrifter "Floats" unterwegs).  Dadurch kann der Drifter seinen Auftrieb verändern und im Wasser rauf- und runterfahren. Versehen mit einer Antenne kann er seine Daten über einen Satelliten an eine Landstation senden. ARGO Floats sind nicht steuerbar und treiben mit den Meeresströmungen.

Die große Anzahl erlaubt eine globale Abdeckung aller Weltmeere und damit das Dokumentieren von langfristigen Veränderungen.

Was wäre, wenn man ein Gerät wie ein ARGO Tiefendrifter steuern könnte ohne dafür viel Energie zu benötigen? Die Idee für die Gleiter war geboren. Gleiter sind im Grunde nichts anderes als Tiefendrifter mit Stummelflügeln und einem Kompass. Nachdem der Gleiter das Öl aus seiner im Wasser befindlichen Gummiblase in die zentrale Kammer reingepumpt hat, sinkt er, je nach Modell und Programmierung, auf bis zu 1000m Tiefe. Dabei wirken seine kleinen Flügel wie bei einem Segelflugzeug und treiben ihn vorwärts, er gleitet. Nicht sonderlich schnell, denn für einen Meter runter oder rauf geht's nur etwa zwei bis fünf Meter vorwärts, aber trotzdem kontrolliert. Um die Richtung zu steuern wird das Batteriepaket ein wenig zur Seite verlagert. Der Gleiter legt sich dann genau wie ein Hanggleiter etwas schräg und dreht sich bis vom Kompass angezeigt wird, dass er auf dem richtigen Kurs liegt. Hat er dann seine Solltiefe erreicht, so wird das Öl nach außen in die Gummiblase gepumpt, sein Volumen nimmt zu, und er schwimmt wieder Richtung Meeresoberfläche. Auch dabei bewegt er sich langsam aber sicher vorwärts. An der Oberfläche angelangt wird die Batterie so verlagert, dass seine Antennen aus dem Wasser ragen. Die GPS Antenne erlaubt es dem Gleiter seine Position auf wenige Meter genau zu bestimmen und mit Hilfe eines Iridium-Satellitentelefons nimmt Kontakt mit dem Kontrollzentrum auf und überträgt seine Daten nur wenige Stunden nachdem sie in Ozean gemessen wurden.

Umgekehrt sind Wissenschaftler auch in der Lage mit dem Steuerungscomputer auf dem Gleiter Kontakt aufzunehmen und gegebenenfalls die Programmierung z.B. für das nächste Kursziel zu ändern.

 

Eine Animation veranschaulicht das Funktionsprinzip eines Gleiters.

  

  
Laufend und geplant
MERSEA
November 2006
Einsatz des tiefen Gleiters vor Mallorca

   

Abgeschlossen

MERSEA
17-Jun-2006 -> 23-Aug.-2006
Zweiter Einsatz eines SPRAY Gleiters, diesmal vor Grönland.
http://gliderweb.ifm-geomar.de/mersea/gliders/spray004_position.html

 

MERSEA
22-Sept.-2006 ->
Wiederaufnahme des wegen der defekten Hochdruckpumpe abgebrochenen Experiments.
http://gliderweb.ifm-geomar.de/mfstep/ifm02_WesternMed.html
 

 

MERSEA
12-Jul-2006 -> 24-Jul-2006
Wiederaufnahme des wegen der defekten Hochdruckpumpe abgebrochenen Experiments.

 

MERSEA
30-Mar-2006 -> 07-Apr-2006
Wiederaufnahme des wegen der defekten Hochdruckpumpe abgebrochenen Experiments.
 

MERSEA
05-Dec-2005 -> 09-Mar-2005
Erfolgreicher dreimonatiger Einsatz des SPRAY Gleiters im Nordostatlantik.
http://gliderweb.ifm-geomar.de/mersea/gliders/spray004pap_position.html

MFSTEP
22-Sep-2005 -> 05-Oct-2005
Zweiter Einsatz des tiefgehenden Gleiters. Dieser Einsatz wurde durch den Steuerungscomputer des Gleiters vorzeitig abgebrochen, da er ein Problem mit der Hochdruckpumpe erkannt hatte.
http://gliderweb.ifm-geomar.de/mfstep/ifm02_WesternMed.html

 

02-Feb-2005 -> 25-Feb-2005:
Erster Einsatz eines tiefgehenden (1000m) Gleiters im Ionischen Meer.
http://gliderweb.ifm-geomar.de/mfstep/ifm02_IonianSea.html

 

30-Sep-2004 -> 25-Feb-2005:
Erster Einsatz eines Gleiters des IFM-GEOMAR (Gleitermodell mit einer Maximaltiefe von 200m) im Ionischen Meer.
http://gliderweb.ifm-geomar.de/mfstep/ifm01_IonianSea.html
  
  

Sollten Sie weitere Fragen zu Gleitern haben, dann klicken Sie bitte hier.
  

 

Leitung: Prof. Dr. Martin Visbeck
Wissenschaftliche Betreuung: Dr. Johannes Karstensen, Dr. Gerd Krahmann
Kontrollzentrum: Mario Müller, Tiberiu Csernok
Technische Betreuung: Andreas Pink, Rudolf Link

Kooperationspartner: Prof. Dr. Uwe Send (SIO, USA), Dr. Pierre Testor (LOCEAN, France), Prof. Dr.  Arne Körtzinger (IFM-GEOMAR), PD Dr. Peter Brandt (IFM-GEOMAR), Dr. P. Lheminier (IFREMER, France),  Dr. A. Alvarez (IEO, Spain)

  

  

  

Letzte Änderung dieser Seite: 25.01.2008.