science >> Wetenschap >  >> Natuur

De temperatuur van de oceaan meten door de snelheid te meten van de geluidsgolven die er doorheen gaan

Een artistieke weergave van onderzeese aardbevingsgolven. Krediet:Caltech

Een team van onderzoekers van het California Institute of Technology en de Chinese Academy of Sciences heeft een manier ontwikkeld om veranderingen in de oceaantemperatuur te detecteren door geluidsgolven te meten die worden gegenereerd door aardbevingen onder water. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft hoe hun systeem werkt en hoe goed het werkte toen het werd getest.

Naarmate de planeet warmer wordt door de opwarming van de aarde, wetenschappers blijven de impact ervan bestuderen. Een voorbeeld van zo'n onderzoeksgebied betreft de oceanen. Sommige modellen hebben gesuggereerd dat de oceanen van de wereld ongeveer 90 procent van de overtollige warmte absorberen die wordt geproduceerd door broeikasgassen. Helaas, omdat de oceaan zo uitgestrekt is en vanwege het aantal variabelen dat erbij betrokken is, wetenschappers weten niet hoeveel warmer de oceaan als geheel is geworden.

Terug in de jaren 70, een team van de Scripps Institution of Oceanography opperde het idee om geluidsgolven door het water te sturen om te meten hoeveel warmte erin zat met behulp van een techniek die ze oceaanakoestische tomografie noemden. Het was gebaseerd op het idee dat warm water geluidsgolven sneller doorgeeft dan koeler water. Destijds werd opgemerkt dat de techniek zou kunnen worden gebruikt om de warmte in de oceaan van de zeebodem tot aan het oppervlak te meten. Maar het idee werd geschrapt toen milieuactivisten suggereerden dat het verzenden van geluidsgolven door de oceaan het leven in zee zou kunnen schaden. In recente jaren, mariene wetenschappers hebben een vloot van 4, 000 temperatuursensoren over de hele wereld, maar ze kunnen slechts temperatuurgegevens tot 2 verzamelen, 000 meter.

In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben het idee bezocht om akoestische tomografie te gebruiken in plaats van geluidsgolven te genereren, ze hebben geluid gebruikt dat van nature wordt gegenereerd - door aardbevingen. Om het idee te laten werken, de onderzoekers moesten een stabiele bron van door aardbevingen gegenereerde geluidsgolven vinden. Dat bracht hen ertoe om zogenaamde "repeaters" te gebruiken - aardbevingen die regelmatig op dezelfde locatie en met dezelfde energieniveaus plaatsvinden. Na het identificeren van 2, 000 van dergelijke repeaters (die waren opgenomen) in de jaren 2005 tot 2016, de onderzoekers maten veranderingen in de tijd die geluidsgolven nodig hadden om van een locatie in Indonesië naar een sensorstation op het eiland Diego Garcia te reizen. Bij het bekijken van de gegevens, ze ontdekten dat de watertemperatuur met gemiddeld 0,044 graden Celsius per decennium was gestegen - heel dicht bij wat drijvende temperatuursensoren hebben gesuggereerd.

© 2020 Wetenschap X Netwerk