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UNIVERSIDAD DE COLIMA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICAMAESTRIA EN CIENCIAS COMPUTACIONALES
EVOLUCION DE LOS SISTEMAS DE ADQUISICION, ALMACENAMIENTOY PROCESAMIENTO DE INFORMACION OCEANOGRAFICA
TESIS
QUE PARA OBTENER EL GRADO DE
MAESTRO EN CIENCIAS COMPUTACIONALES
PRESENTA
IRMA GONZALEZ CHAVARIN
ASESORES: M.C. ANDRES GERARDO FUENTES COVARRUBIAS YM.C. ALEJANDRO MORALES BLAKE
COQUIMATLAN, COL., FEBRERO DEL 2000
C. IRMA GONZALEZ CHAVARIND/C EL NARANJOMANZANILLO, COL.
EXPEDIENTE 267NUM. 89-5 167
Informo a usted que ha sido aprobado colno tema de titulación para obtenerel grado de MAESTRO EN CIENCIAS COMPUTACIONALES.
El solicitado por usted bajo el título ” EVOLUCION DE LOS SISTEMAS IlE ADQUISICION,ALMACENAMIENTO Y PROCESAMIENTO DE INFORMACION OCEANOGRAFICA”
Desarrollado bajo los siguientes puntos:
1 .- INTRODUCCIONII .- ANTECEDENTESIII .- DESCRIPCION DEL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO OCEANOGRAFICOiV .- DESARROLLO Y ESTADO ACTUAL DEL EQUIPO OCEANOGRAFICO FUNDAMENTALv .- REGLAS INTERNACIONALES DE ESTANDARIZACION DE LA INFORMACION
OCEANOGRAFICAVI .- SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO Y PROCESAMIENTO DE DATOS PARA SU
ANALISISVII .- PERSPECTIVAS FIJTURAS
BIBLIOGRAFIA
Al Inismo tiempo infornlo a usted que han sido designados con10 asesoresde titulación a los C. M.C. ANDRES GERARDO FUENTES COVARRUBIAS y M.C. ALEJANDRORAFAEL MORALES BLAKE.
En cada uuo de los ejemplares de titulación que presente para examen,
cc.p. EXPEDIENTE ALIJMNAAGFC/merv*
Km 9 Carretera ~~olir~1a-~~~~~rrin,ñI1Ai, A P 29~ / Cnlirrla. Mbxico / 7CICfnno y Fax 01 (332) 3 01 30
H. CONSEJO TECNICO DEL POSGRADODE LA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICAP R E S E N T E .
Por m e d i o d e este conducto in formo que la C. IRMA
GONZALEZ CHAVARIN
terminó su período de revisión de tesis:
“ E V O L U C I O N D E L O S S I S T E M A S D E ADQUISICION, ALMACENAMIENTO YPROCESAMIENTO DE INFORMACION OCEAl’jOGRAFICA”
Cuyo contenido es el siguiente :
1 .- INTRODUCCIONII .- ANTECEDENTESIII .- DESCRIPCION DEL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO OCEANOGRAFICOIV .- DESARROLLO Y ESTADO ACTUAL DEL EQUIPO OCEANOGRAFICO FUNDAMENTALV .- REGLAS INTERNACIONALES DE ESTANDARIZACION DE LA INFORMACION
OCEANOGRAFICAVI .- SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO Y PROCESAMIENTO DE DATOS PARA SU
ANALISISVII .- PERSPECTIVAS FUTURAS
BIBLIOGRAFIA
El cual cumple con los requisitos necesarios para su aprobación, por lo cual
lo autorizo para su impresión.
Coquimatlán, Col.,
c.c.p. EXPEDIENTEAGFC/merv*
H. CONSEJO TECNICO DEL POSGRADODE LA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICAP R E S E N T E .
Por m e d i o d e
GONZALEZ CHAVARIN
terminó su período de revisión de tesis:
este conducto informo ve la C. IRMA
“EVOLUCION DE LOS SISTEMAS DE ADQUISICION, ALMACENAMIENTO YPROCESAMIENTO DE INFORMACION OCEANOGRAFICA”
Cuyo contenido es el siguiente :
1 .- INTRODUCCIONII .- ANTECEDENTESIII .- DESCRIPCION DEL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO OCEANOGRAFICOIV .- DESARROLLO Y ESTADO ACTUAL DEL EQUIPO OCEANOGRAFICO FUNDAMENTALV .- REGLAS INTERNACIONALES DE ESTANDARIZACION DE LA INFORMACION
OCEANOGRAFICAVI .- SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO Y PROCESAMIENTO DE DATOS PARA SU
ANALISISVII .- PERSPECTIVAS FUTURAS
BIBLIOGRAFIA
El cual cumple con los requisitos necesarios para su aprobación, por lo cual
lo autorizo para su impresión.
A T E N T A M E N T ECoquimatláu, Col., 17 de Febrero del 2000
RAFAEL MORALES BLAKE.ASESOR DE TESIS
c.c.p. EXPEDIENTEARMB/merv*
AGRADECIMIENTOS:
Agradezco la Universidad de Colima y en particular a la Facultad de IngenieríaMecánica y Eléctrica por la oportunidad que nos ofrecieron para culminar losestudios de posgrado.
A mis asesores: M. en C. Gerardo Fuentes Covarrubias y M. en C. AlejandroMorales Blake, su apoyo incondicional en el momento que lo requerí, gracias por suatinada dirección.
Al M. en C. Sergio Alberto Lau Cham Director de la Facultad de CienciasMarinas de la Universidad de Colima, por todas las facilidades brindadas para larealización de la presente tesis.
Al Dr. Gustavo Calderón Riveroll director del Instituto Oceanográfico delPacífico de la Secretaría de Marina (1977-I 994) su apoyo invaluable para que yopudiera realizar mis estudios de posgrado.
A todos mis maestros de la FIME que con su guía y experiencias motivaron misuperación profesional.
Al personal Directivo y Administrativo de la FIME (89-91) por su paciencia paradar solución a nuestras exigencias estudiantiles.
III
DEDICATORIA:
A Juán José y los firpos.
IV
INDICE GENERAL
Pag.
l.-II.-
lll.-
PRESENTACIONAGRADECIMIENTOSDEDICATORIAINDICE GENERALINDICE DE FIGURASINDICE DE TABLASRESUMENABSTRACTANTEPROYECTO
( 1)(11)W)(IV)(VI)(VIII)(IX)(Jo(1)
INTRODUCCION (9)ANTECEDENTES (16)
2.1.- ADQUISICION DE DATOS Y MONITOREODE VARIABLES OCEANICAS. (16)
DESCRIPCION DEL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTODEL EQUIPO OCEANOGRAFICO FUNDAMENTAL
3.1.- BATITERMOGRAFO3.1_1_- BATITERMOGRAFO BT3.1.2.- BATITERMOGRAFO DESECHABLE XBT
3.2.- CTD3.2.1.- GENERALIDADES DEL CTD MARK III de la EG&G3.2.2.- ADQUISICION DE DATOS3.2.3.- PROCESAMIENTO DE DATOS3.2.4.- ESTRUCTURA Y TRANSFERENCIA DE DATOS
3.3..- CORRIENTIMETRO INTEROCEAN MODELO 1353.3.1.- GENERALIDADES3.3.2.- ADQUISICION DE DATOS3.3.3.- ALMACENAMIENTO DE DATOS
(24)(24)(24)(25)
(28)(28)(30)(33)(34)(35)(35)(36)(36)
IV.- DESARROLLO Y ESTADO ACTUAL DEL EQUIPOOCEANOGRAFICO FUNDAMENTAL. (39)
4.1.- EL PRINCIPIO DOPPLER (40)4.2.- CORRIENTIMETRO ARGONAUTA DOPPLER Modelo SonTek. - (43)
4.2.1.- GENERALIDADES (43)4.2.2.- ADQUISICION DE DATOS. (45)4.2.3.- PROCESAMIENTO DE DATOS (47)
4.3.- CTD MicroCAT SBE 37SI (47)4.3.1.- GENERALIDADES (47)
4.3.2.- ADQUISICION DE DATOS (48)4.3.3.- PROCESAMIENTO DE DATOS VW
V.- REGLAS INTERNACIONALES DE ESTANDARIZACIONDE LA INFORMACION OCEANOGRAFICA (53).
5.1.- EL ESTANDAR DE LA NODC PARA DATOS DECORRIENTIMETRO ARGONAUTA (54)
5.1.1.- METODOLOGIA (54)5.1.2.- DESCRIPCION DEL FORMATO PARA EL
ENCABEZADO DEL REGISTRO (56)
5.13.- REGISTRO DE DATOS (57)
VI.- SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO Y PROCESAMIENTODE DATOS PARA SU ANALISIS. (60)
6.1.- FORMATO PARA REPORTAR DATOSDE CORRIENTIMETROS (FO1 5) (61)
6.1 .l .- FORMATO DE DATOS (61)6.2.- FORMATO PARA REPORTAR DATOS DE CTD
DE ALTA RESOLUCION.(F022) (63)6.2.1.- ESTRUCTURA DE ARCHIVOS (64)
VII.- PERSPECTIVAS FUTURAS (72)
7.1.- VEHICULOS REMOLCADORES DE INSTRUMENTOS (73)7.2.- INSTRUMENTOS DE TECNOLOGIA SUPER-ALTA (74)
7.2.1.- ADQUISICION DE DATOS (75)
BIBLIOGRAFIA (80)GLOSARIO DE TERMINOS (84)
VI
INDICIE DE FIGURAS
Pag.
Fig. 1. -Plataforma de Instrumentación Flotante (FLIP).(Thurman, 1997) (18)
Fig. 2.- Termómetro reversible en posición invertida. (McCormick, 1976) (21)
Fig. 3. -Botellas tipo Nansen diseñadas para colectade agua a profundidad. (Weihaupt, 1984). (22)
Fig. 4a).- Batitermógrafo BT. Parte externa.(McCormick, 1976) (24)
Fig. 4b).- Batitermográfo BT. Mecanismo interno de trabajo.(McCormick, 1976) (25)
Fig. 5.- Sistema de adquisición de datos del XBT.(Hewlett-Packard, 1983) (26)
Fig. 6.- Roseta con CTD Mark III y CTD SEACAT SBE 19-03Montado. (Morales Blake, 1999) (29)
Flg. 7.- Características de la Celda de Conductividad.(EG&C, 1990) (31)
Fig. 8a).- Diagrama del Termómetro de Platino.(EG&C, 1990) (32)
Fig 8b).- Diagrama del termómetro de respuesta rápida(Termistor). (EGBC, 1990) (33)
Fig.- 9.- Corrientímetro mecanismo interno de trabajo.(Smith, 1980). (35)
Fig.- lo.- Acción de organismos incrustantes en corrientímetrosde instalación fija. (Summerhayes, 1998). (37)
Fig. ll.- Salida de datos del Corrientímetro.(Smith, 1981) (37).
VII
w
Fig. 12.- Rayo Simple del Corrientímetro Monostático Doppler.(SonTek, 1997). ). (41)
Fig. 13.- Transductores en el casco del barco FLIP.(Summerhayes, 1998). (44
Fig. 14.- Corrientímetro Argonauta Doppler con computadora Notebook,(Morales Blake, 1999) (45)
Fig. 15.- Corrientímetro Argonauta Doppler. En posición de adquisiciónde datos. (http://www.Sontek.com). (46)
Fig. 16.- CTD, a bordo del Buque Oceanográfico “Alta?, bajadopor estudiantes de la FACIMAR. (Morales Blake, 1999) (48)
Fig. 17.- Casco remolcable para CTD, vista lateral (superior) y vistade planta (inferior). (Filonov, 1996). (73)
Fig. 18.- Long-term Ecosystem Observatory at 15m deep. (LEO-l 5)(http://www.mar¡ne.rudgers.edu/cool:21/12/99). (75)
Fig. 19.- Vehículo de Operación Remota (ROV) de LEO-l 5(http://www.marine.rudgers.edu/cool:21/12/99). (76)
Fig. 20.- Detalles del equipo utilizado en LEO-15.(http.I/www.marine.rudgers.edu/cool:21/12/99). (77)
VIII
INDICE DE TABLAS
Pag.
TABLA l.- Características del CTD MicroCat SBE 37SI (49)
IX
RESUMEN
Se analizan sistemas de monitoreo de las variables oceanográficas:
Temperatura, Salinidad, Profundidad y Corrientes Marinas, con el fín de interpretar
su evolución durante los últimos años. Se compara el equipo utilizado en centros de
investigaciones marinas regionales con los establecidos por universidades de
Estados Unidos de Norteamérica. Se describen: sistemas analógicos con monitoreo
discreto, sistemas digitales de monitoreo continuo; almacenamiento de datos en
dispositivos de memoria y capacidad para transferir datos en tiempo real utilizando
conectores RS232 mediante puerto serial a una PC y el sistema Long-term
Ecosystem Observatory (LEO-15) implementado por la Universidad de Rutgers en
Nueva Yersey, U.S.A., en colaboración con otras instituciones del mismo país; que
utiliza un moderno y eficiente sistema digital de adquisición de datos oceanográficos
con instrumentos de elevada tecnología. Se describen además los protocolos
internacionales de divulgación, publicación e intercambio de datos oceanográficos en
línea regulados por la NOAA.
X
ABSTRACT
Oceanographic monitoring systems of variables such as temperature, salinity,
depth and marine currents were analysed, with aim to interpreted his evolution during
latest years. It compare instruments using by regional marine research centers with
those establising on the coastal laboratories of some Universities of Unites States. A
description is made on analogy and systems for continuous monitoring in real time,
storing and trasferring data utilize RS232 with conection by serial port to a personal
computer and the Long-term Ecosystem Observatory (LEO-15) system implemented
by Rutgers University and others, has a most modern and efficient system of data
oceanography adquisition with high technology devices. The international protocols
divulgation and publication the on-line oceanographic data regulate for the National
Oceanographic and Atmospheríc Administration (NOAA) it describe.
UNIVERSIDAD DE COLIMAFACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
MAESTRIA EN CIENCIAS: AREA COMPUTACION
SOLICITUD DE AUTORIZACION DE TEMA DE TESIS
M.C. RICARDO FUENTES COVARRUBIAS le solicito atentamente, efectúe los
trámites para que se revise el contenido del tema de tesis con el cual pretendo
obtener el título de MAESTRA EN CIENCIAS: AREA COMPUTACION
Con el siguiente:
A).- TEMA DE TESIS
Evolución de los Sistemas de Adquisición, Almacenamiento y Procesamiento
de Información Oceanográfica.
B).- AREA RESPONSABLE
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Ciencias Marinas
C).- AREA DE INVESTIGACION
Procesamiento Digital de Señales
Oceanografía Regional
D).- DURACION DEL PROYECTO
Cuatro Meses
E).- DESCRIPCION DEL PROYECTO
La Facultad de Ciencias Marinas contempla en su plan de desarrollo 1997-
2006 en su Programa de Mejoramiento del Profesorado (PROMEP) el fortalecimiento
de tres Líneas de Investigación dentro de las cuales destaca la de Oceanografía
Regional, la generación del conocimiento en esta disciplina como en muchas otras
se basa en el desarrollo de metodologías de campo que involucren instrumentos y
técnicas de adquisición de datos precisas y confiables. La Facultad de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica a su vez desarrolla la línea de investigación Procesamiento
Digital de Señales, con un enfoque particular dentro del programa de posgrado en el
campo de los sistemas computacionales, donde forma recursos humanos capaces
de manejar la alta tecnología que demandan las actividades de docencia e
investigación. Este trabajo se pretende que apoye a la tomar decisiones pertinentes
en la compra de equipo oceanográfico con fines didácticos, ya que es necesario
conocer las últimas innovaciones que existen en el mercado así como tener el
conocimiento adecuado acerca del principio de su funcionamiento.
I).- RESUMEN DEL PROYECTO
Se realiza un diagnostico acerca de las técnicas de medición que han sido
utilizadas durante los últimos veinte años en los Centros de Investigación
Oceanográfica de la región así como se analiza el principio de funcionamiento del
equipo que han usado para realizar la adquisición de datos de las variables
oceanográficas más importantes: Temperatura, Salinidad y Presión a diferentes
profundidades de la masa de agua en cualquier región oceánica así como el
movimiento que sufre a causa de la variación de esas variables; por medio de las
corrientes marinas.
3
Se compara con la tecnología que existe actualmente en el mercado y se
realiza el análisis acerca de los adelantos existentes y mejoras en los principios en
los cuales se basa la adquisición del comportamiento de las variables, así como las
formas de almacenamiento y procesamiento que han revolucionado en la actualidad
para mejorar las investigaciones en Ciencias Marinas.
ll).- OBJETIVO DEL PROYECTO
Hacer un análisis de la evolución que han tenido las técnicas de mediciones
oceanográficas en los últimos años; así como describir el principio de
funcionamiento del equipo utilizado en la actualidad, que sirva como base para
mejorar la docencia en la DES Ciencias Marinas.
III).- METAS
Tener un pleno conocimiento del Principio de Funcionamiento de los equipos
utilizados en la generación del conocimiento en Oceanografía Regional, garantizar su
buen uso y lograr la exactitud requerida en las mediciones oceánicas.
IV).- METODOLOGIA
1 .- Recopilación de la información en los siguientes lugares:
l Visitas a los Centros e Institutos de Investigación Oceanográfica de la
región, para recabar información acerca de las técnicas de medición
utilizadas en el pasado y en la actualidad para sus investigaciones, así
como el equipo en el que se tomaron.
l Visitas a los barcos oceanográficos que arribaron al Puerto de Manzanillo
de septiembre de 1999 a enero del 2000 para recabar información acerca
de los equipos utilizados en las mediciones que venían realizando.
l Recopilación de manuales de los equipos que se han usado en la región.
4
l Recopilación de las características del equipo en existencia actualmente en
el mercado mediante revistas de las compañías vendedoras.
l Recopilación de las características del equipo más moderno utilizado en
monitoreo de las variables oceánicas en Estados Unidos de Norteamérica
mediante el internet.
2.- Análisis de la información recabada
3.- Elaboración del documento de tesis.
V).- JUSTIFICACION
Las técnicas de monitoreo de variables oceánicas convencionales utilizan
instrumentos con una precisión que ha sido mejorada hoy día por principios más
modernos, se ha detectado en la región un ligero desconocimiento acerca de las
características de equipo existente en el mercado internacional que ha repercutido
en la compra de equipos incompletos donde algunas veces por querer ahorrar en el
costo se han eliminado sensores de los equipos que son de relevancia imperativa a
la hora de realizar las investigaciones. Por lo que se espera cubrir esa deficiencia.
F).- ACERVO BIBLIOGRAFICO Y DE REVISTAS
Manuales de los Equipos analizados
Revistas de compañías vendedoras de equipos
Páginas Web de Universidades dedicadas a la Oceanografía tanto en México
como en USA.
Páginas Web de Compañías vendedoras de equipo oceanográfico.
G).- PROGRAMA DE ACTIVIDADES
Se anexa cronograma
5
H).- RECURSOS HUMANOS
Se cuenta con 2 estudiantes de Servicio Social Universitario que apoyarán en
la recopilación de la información.
I).- ASPECTOS FINANCIEROS
El proyecto solo tiene el costo de pasajes y gasolina en las visitas que serán
solventados por la tesista.
J).- RESULTADOS ESPERADOS
Contar con un documento que contenga la última información acerca de los
equipos oceanográficos que utilizan adquisición de datos y procesamiento digital de
señales, que sirva de apoyo para futuras compras de equipo; así como también que
describa el principio del funcionamiento del equipo ya existente en la DES Ciencias
Marinas, de manera que facilite su uso en la docencia.
K).- IMPACTO SOCIOECONOMICO
Se evitará la compra de equipo obsoleto y/o incompleto que conlleve a tenerlo
subutilizado por desconocimiento de los implementos requeridos, optimizando el
presupuesto con la realización de compras pertinentes que repercutan en la
formación de recursos humanos de calidad.
6
L).- ASPECTOS RELEVANTES
Los recursos humanos en formación en la DES Ciencias Marinas, requieren
cada vez con mayor demanda la realización de investigaciones que generen nuevo
conocimiento en el área, la calidad con la que se realice depende de la visión de sus
docentes y directivos en la implementación de técnicas de monitoreo con
instrumental moderno que produzca una nueva generación de profesionistas
altamente competitivos que hagan frente a los retos del presente milenio con
capacidad y calidad.
ICRONOGRAMA DE ACTIVIDADES AGOSTO-99/ENERO-2000
CAPITULO I
l.- INTRODUCCION
El avance tecnológico ha hecho posible la evolución de los instrumentos
necesarios para observar el océano y ha favorecido en gran medida el análisis de
los datos obtenidos a partir de ellos. Un ejemplo de tecnología en acción es la
oportunidad de observar fenómenos oceánicos utilizando instrumentos
transportados sobre satélites que orbitan a la tierra. La disponibilidad de
observaciones oceánicas frecuentes a escala global ha revolucionado el estudio de
las ciencias marinas, ya que estos instrumentos observan condiciones oceánicas
sobre todo el planeta en unos cuantos días, la gran cantidad de datos obtenidos solo
puede ser procesados, almacenados y manipulados con grandes computadoras. El
grado de avance en el entendimiento de los procesos oceánicos depende en gran
medida de la razón en la cual se desarrollen nuevos instrumentos y técnicas de
medición más precisos y confiables. En el presente siglo los sensores remotos tanto
como los vehículos de operaciones remotas (ROV) serán herramientas muy
importantes en el estudio de los océanos.
La habilidad para tomar mediciones es primordial para cualquier
ciencia, en las ciencias marinas los datos proveen mediciones cuantificadas de los
fenómenos existentes y en la actualidad han sido necesarios para dar condiciones
iniciales en la corrida de modelos numéricos que sirven para pronosticar cambios
naturales y las consecuencias de entradas antropogénicas a los océanos. Las
investigaciones marinas requieren de buques para hacer sus mediciones y la
construcción de instrumentos más exactos que logren mayor penetración dentro de
los procesos oceánicos. Los barcos han sido esenciales para estudios marinos pero
su tiempo de uso es muy caro y limitado, por esta razón se han involucrado otros
métodos de observación. En la actualidad con el uso de los sensores remotos, se ha
podido estudiar la variabilidad sobre procesos oceánicos superficiales en periodos
mensuales y anuales en grandes extensiones del mar en regiones rara vez visitadas
por los barcos.
10
Sin embargo aun cuando los satélites han mejorado la exactitud en la
posición de la toma de datos, no pueden obtener mediciones de las propiedades de
masas de agua profundas las cuales son responsables del transporte de calor
alrededor del planeta, entonces se seguirá dependiendo del muestreo convencional
por medio de los barcos.
La seguridad en la recuperación de los instrumentos para la obtención
de datos, depende mucho de la experiencia de los marinos, personal de navegación
y en la operación eficiente del equipo como grúas y winches. Los riesgos se
incrementan cuando hay que trabajar en la cubierta del barco con mal tiempo, los
sensores e instrumentos delicados pueden dañarse al manipularlos y bajarlos al lado
del barco oscilante antes de entrar al agua, con la experiencia los riesgos se reducen
aunque son inevitables cuando el tiempo cambia súbitamente y llegan enormes olas
o cuando se requieren datos justo en esas condiciones. Colapsos y turbulencia
algunas veces inevitables provocan perdidas irreparables tanto de los datos como de
los instrumentos.
El diseño de los instrumentos debe ser adecuado para las condiciones
de operación, presiones 500 veces más grandes que en la superficie del mar en un
medio ambiente salino y corrosivo. Los instrumentos para mediciones en la
superficie del mar estarán sometidos a grandes fuerzas de las olas y sujetos a la
acción de organismos fijadores que crean colonias de organismos sobre los
sensores, por lo que deben incluir en su diseño placas neutralizadoras de reacciones
químicas. Otro riesgo en esta área es la actividad pesquera y recreativa que con
frecuencia destruyen las amarras y demás anclajes de los instrumentos. Dado lo
caro de las operaciones marinas y su importancia en la toma de datos, su
confiabilidad, exactitud y precisión demandan una cuidadosa calibración, la
resolución de los datos y el intervalo de muestreo deben ser programados en los
sensores para que sean ajustados al propósito de toda investigación.
11
Los estudios oceanográficos tienen como objetivo entender la
naturaleza del océano, esto es algo complicado ya que este medio en su mayoría no
es accesible, por eso el investigador oceánico debe obtener la mayoría de los datos
por métodos indirectos o secundarios y la veracidad de la información, depende
mucho de la precisión de los instrumentos que utiliza, estos deben garantizar la
exactitud de los datos aun cuando se trabaje bajo severas condiciones que
caracterizan el medio marino.
Los datos obtenidos en estudios oceánicos, describen el estado físico,
químico, biológico o geológico a una profundidad del mar, en un momento dado, en
un sitio determinado; debido a que el mar no es homogéneo, los datos
oceanográficos tienen validez si se les refiere con respecto al espacio y al tiempo, la
localización del sitio también debe ser conocido, además de la estación del año, el
mes, la hora, profundidad y eventos especiales.
Los parámetros que deben ser medidos en el océano tienen a su vez
otras variables que dependen de ellos, los más importantes son: temperatura,
salinidad, presión, densidad, corriente, composición y abundancia de materia
suspendida, sustancias disueltas, tamaño y composición del plankton, entre otros. El
CTD es un instrumento que se utiliza para medir en forma directa la Temperatura y
en forma indirecta la Salinidad y la Profundidad. La mayoría de los procesos que
ocurren en el océano dependen de las características del agua, esto es debido a su
naturaleza de transmitir y absorber energía calorífica, debido a esta cualidad, otro
fenómeno de importancia en su estudio son las corrientes ya que describen el
transporte de calor en la masa de agua que se esta analizando; estas son medidas
por medio de los corrientímetros, instrumentos que proporcionan tanto la velocidad
como la dirección de las corrientes marinas. El uso de instrumentos en el mar
presenta problemas únicos del medio, uno de los más importantes es que no se
cuenta con una base estable donde instalar el equipo, si se usa un barco, un flotador
o una boya, el instrumento queda sujeto al movimiento superficial del mar como
oleaje, viento y corrientes.
12
Otro problema que surge es la situación geográfica, ya que los datos
carecen de valor si no se conoce el lugar de la colecta, y con la existencia de la
deriva por corrientes la toma de este dato se convierte en algo difícil.
Los experimentos en el mar no pueden repetirse, excepto en forma
estadística siendo esta una diferencia fundamental con el conocimiento que se
genera completamente en el laboratorio donde prevalece un medio ambiente
controlado y ie pueden crear las condiciones que se deseen. Cuando un proceso o
evento oceánico es diferente al de laboratorio, no se tiene control sobre sus cambios
y el investigador oceánico debe estar preparado para hacer mediciones cuando ellos
ocurran. El axioma acostumbrado de que las condiciones del experimento deben ser
descritas con tal detalle que puedan ser reproducidas por otros, no puede aplicarse
en medios ambientes naturales donde las replicas en condiciones idénticas son
raramente posibles; por ejemplo mediciones precisas en condiciones de movimientos
turbulentos requieren plataformas estables que no se muevan ni vibren, esto debe
ser tomado en cuenta en el diseño de los instrumentos de medición.
Debido a las grandes dimensiones de los océanos en extensión y profundidad, el
uso de los equipos se vuelve un problema critico, ya que los instrumentos deben
diseñarse para soportar grandes fuerzas hidrostáticas externas a causa de la
presión, además debido a la presencia de sales disueltas, el agua se convierte en un
electrolito y la conductividad eléctrica se vuelve critica para los instrumentos que
funcionan con corriente eléctrica; también la cubierta externa debe ser de un material
resistente a la presión (titanio para más de 7000 m) y protegerse del contacto
prolongado con el agua, esto marca la diferencia en el uso del equipo ya que aunque
los sensores electrónicos soporten grandes profundidades, si la estructura externa
del instrumento no esta diseñada con el material adecuado para esas profundidades,
no podrá utilizarse.
13
Los datos almacenados y analizados posteriormente son caros y los
instrumentos de registro interno están limitados por su capacidad de registro y por la
fuente de poder. En la mayoría de los casos, el despliegue de datos y su análisis en
tiempo real son una ventaja o requisito, ya que de acuerdo a la disponibilidad del
análisis de resultados previos; las mediciones pueden ser modificadas para tomarse
con mayor intensidad o bien implementarse diferentes estrategias de muestreo.
El equipo oceanográfico con intercomunicación con una PC utilizando el
conector de puerto serial RS232 para la adquisición de datos habilita la riqueza de la
información que va a ser procesada a bordo del barco en tiempo real, esto permite
observar el comportamiento de los resultados que se van muestreando; hacer
modificaciones en el diseño del muestreo sobre la marcha, o tomar decisiones
acerca de considerar otras variables en el análisis o hacer correcciones sobre las
hipótesis de trabajo.
La generación del conocimiento en ciencias marinas se ha
incrementando en nuestro país en la ultima década, favorecido por las recientes
políticas educativas; de apoyar proyectos de generación y aplicación del
conocimiento donde se involucren recursos humanos en formación en áreas
oceánicas donde se observan importantes cambios de comportamiento en ciertos
fenómenos que tienen importantes repercusiones tanto en la seguridad de la
población costera como en la conservación de especies cuyo hábitat se encuentra
sufriendo serias modificaciones, causado por el desarrollo costero mal sustentado.
En nuestro país siempre ha existido una dependencia de la tecnología
hacia los Estados Unidos de Norteamérica, por esta razón los instrumentos en la
actualizad diseñados para la adquisición y almacenamiento de datos oceanográficos
en tiempo real no son fáciles de utilizar ni los manuales de usuario o de operación
son fácilmente entendibles por todos ya que incluyen cada vez más sistemas
electrónicos complejos así como el manejo de software de aplicación; cuyas
características son algunas veces difíciles de entender por usuarios comunes.
14
Se ha observado en muchas Dependencias de Educación Superior
(DES) que han logrado importantes equipamientos de sus laboratorios gracias a la
consolidación de sus cuerpos académicos, el manejo del equipo por los estudiantes y
profesores, no siempre es el adecuado ya que mientras más componentes
electrónicos contenga un instrumento requerirá mas cuidado en su operación,
manejo y calibración. Este trabajo intenta facilitar la comprensión acerca de las
características de manejo y funcionamiento del equipo existente en la DES Ciencias
Marinas. Ya que tiene como finalidad divulgar el conocimiento acerca de la
información recabada en relación a la adquisición de datos y el monitoreo de
variables oceánicas con instrumental moderno, así como también hacer una
descripción objetiva de las reglas internacionales de publicación e intercambio de
información por medio de formatos estandandarizados de datos.
16
II.- ANTECEDENTES
2.1.- AD.QUlSICION DE DATOS Y MONITOREO DE VARIABLES OCEANICAS
En décadas pasadas se estimaban las corrientes oceánicas por el
desplazamiento de los barcos, se comparaba la posición observada con la estimada
y atribuían la diferencia en la ruta, a las corrientes. También se utilizaban botellas de
deriva las cuales eran liberadas en el mar para usarlas en estudios de corrientes;
contenían una tarjeta que identificaba la fecha y el lugar de la liberación, para ser
regresada por el que la encontraba con la fecha y lugar del hallazgo.
La forma tradicional de manejo de la información en un crucero era por
medio de formatos y en forma manual, resultando esto difícil a la hora de asentar los
datos, ya que por el movimiento normal del océano; se trabaja sobre una plataforma
oscilante, dificultando así la escritura y lectura de escalas en los equipos, estos datos
asentados en los formatos no podían ser procesados a bordo sino que se guardaban
hasta la llegada a la oficina, donde se procesaban de acuerdo al software comercial
en existencia obteniendo una burda interpretación que ya dependía de la habilidad
del investigador para relacionar variables a la hora de la interpretación final, se
requería además del auxilio de un dibujante y muchas veces hasta de una
secretaria.
Los instrumentos que se ut i l i zaron en e l pasado inc luyen
batitermografos, salinometros, botellas de deriva y el barco considerado como el
elemento principal de una investigación oceanográfica ya que es aquí donde la
mayoría de los datos marinos se colectan, sirve como laboratorio, deposito,
biblioteca, cuarto de abastecimiento, taller de mantenimiento, centro de investigación
y sistema general de colección y alojamiento para los investigadores oceánicos. Para
su correcta operación debe estar provisto con el equipo oceanográfico necesario
según la misión, equipo de comunicaciones y máquinas especiales para ayudar a la
toma física de muestras, la forma ideal es que tenga una plataforma estable.
17
A partir de la segunda guerra mundial el estudio de los océanos inicio
una rápida expansión, los gobiernos de los países en conflicto financiaron muchos
estudios oceanográficos acerca de la transmisión del sonido en el mar, así como
otras propiedades físicas del océano que servían de apoyo a las acciones bélicas de
esa época. Ese fue el inicio de un gran programa de estudios oceanográficos en
Estados Unidos de Norteamérica, que inicialmente involucró científicos de Scripps
Institution of Oceanography (S.I.O.) de la Universidad de California, San Diego,
cuyas investigaciones iniciaron en 1903. Woods Hole Oceanographic Institution en
Massachusetts, empezó sus investigaciones auspiciada por la Fundación Rocheffeler
en 1930 y el Lamont-Doherty Earth Observatory fundada en 1949 en Torrey Cliffs,
Palisades, N.Y. Posteriormente muchas otras instituciones desarrollaron escuelas de
oceanografía, incrementándose aun más las investigaciones oceánicas.
Los oceanografos han sido innovadores siempre de técnicas y
metodologias de investigacion en los océanos, uno de los más sobresalientes es el
Floating Instrument Platform (FLIP) diseñado por el Laboratorio de Física Marina de
S. 1. 0. en 1979 con el fin de proveer una plataforma estable donde montar
instrumentos utilizados en mediciones de mar abierto, fue el primero de muchas de
los sorprendentes maquinas desarrolladas para incrementar el conocimiento de los
océanos.[23]. Es una plataforma de 120 m de largo cuya posición normal es
horizontal, incluye las partes esenciales de cualquier barco, al prepararse para la
toma de datos se ancla en forma vertical por medio de lastres quedando con 87 m de
su casco sumergido y es extremadamente estable; en superficie despliega varias
grúas a los lados para sostener todos los instrumentos a ser bajados ( Fig. 1). La
. plataforma es operada por 5 personas y hospeda 10 científicos para cruceros de
investigación con una autonomía de 35 días. Actualmente cuenta con un arreglo de
seis sonares Doppler montados en el casco al nivel del mar y tiene también cables
conductores para transmisión de datos de corrientímetros, CTD’s y otros equipos;
cada rayo transmite pulsos de 20-30 milisegundos en una frecuencia de 67-80 kHz.
1 8
Las componentes radiales de la velocidad de la corriente y la estructura
de la capa superior del océano es estudiada en una longitud promedio de 1.2
kilómetros. [23]
Fig. 1. -Plataforma de Instrumentación Flotante (FLIP). (Thurman, 1997)
El trabajo de investigación realizado por medio de embarcaciones
tripuladas, plataformas o laboratorios sumergidos, requiere de varios instrumentos
especializados para tomar las variaciones en tiempo y espacio de los parámetros a
estudiar de acuerdo a la misión; todos ellos integrados por sensores de diferentes
características que han ido evolucionando de acuerdo al avance tecnoI6gico y han
mejorado la exactitud para reproducir los fenómenos oceánicos, para manejar con
rapidez grandes volúmenes de datos y en la presentación de resultados en tiempo
real.
19
En los años cincuenta los oceanógrafos utilizaron botellas para obtener
muestras de agua de mar debajo de la superficie; determinando posteriormente la
salinidad, temperatura y profundidad a bordo del barco, ésta lleva montado un
termómetro de mercurio para mediciones precisas de temperatura, teniendo cuidado
en la calibración y el manipuleo y con gran practica visual el mejor de esos
termómetros se leía con 0.003’ K de exactitud. La llegada de los transistores y
circuitos integrados revolucionaron las mediciones de temperatura, con el uso de
termómetros que utilizan resistencia eléctrica se procesa una pequeña señal dentro
del instrumento bajado y el resultado es enviado y desplegado a bordo.
En la década de los sesenta aparece el CTD el cual provee mediciones
continuas de temperatura y salinidad de la superficie al fondo del mar; contribuyendo
a descubrir que la densidad en el océano no se incrementa suavemente con la
profundidad, y es muy irregular en microestructuras de 1 cm a 10 m. Las
mediciones de conductividad necesitan ser calibradas con muestras de agua de
características conocidas. Debido a la relación existente entre la conductividad
eléctrica, la temperatura y la salinidad, la determinación de la primera en el agua de
mar es una medida de su salinidad, esto se realiza mediante una celda de
conductividad, que induce voltaje de una fuente de corriente alterna. La resistencia
eléctrica se observa y se relaciona directamente a la conductividad y con la
salinidad.
Una estación de medición oceanográfica tradicional donde el barco
permanece al pairo y los winches bajan el equipo que va a realizar las mediciones es
costosa. Para ahorrar tiempo se diseñaron instrumentos y vehículos que podían ser
remolcados detrás del barco dando una cobertura continua mientras el barco se
desplaza a una velocidad constante de una estación a otra, el vehículo que remolca
los instrumentos permanece a profundidad constante por medio de una carga pesada
y muestrea la columna de agua en forma mas completa cubriendo un mayor
volúmen.
20
Este tipo de muestreo requiere un ingeniero mecánico y electrónico
abordo así como especialistas manejadores de datos para habilitar la riqueza de la
información que va a ser procesada abordo en tiempo real.
El instrumento más empleado es el muestreador de agua, que consiste
en una botella o cilindro que es bajada a la profundidad deseada por medio de un
cable; sus válvulas se abren en ambos extremos y se cierran “in situ” por medio de
un peso (mensajero) que es deslizado por el cable y golpea el mecanismo de
reversión, esto hace que la botella se coloque cabeza abajo, cerrando las válvulas e
invirtiendo los termómetros reversibles, los cuales se encuentran montados en una
caja especial. Las mas refinadas son diseñadas para muestrear a una profundidad
predeterminada y son operados por un mensajero e incluyen dos termómetros
reversibles (Ver Fig. 2) los cuales se basan en el principio de que el vidrio y el
mercurio tienen diferentes coeficientes de expansión térmica; el volumen de mercurio
depende del grado de compresión del vidrio, del termómetro y de la temperatura del
agua a la profundidad determinada. Uno de los termómetros puede estar protegido,
en el cual no influye la presión. [ 7 ]
Varias botellas se colocan a diferentes profundidades sujetas a un cable
llamado cable hidrográfico comúnmente controlado por un winche instalado sobre el
barco. (Fig. 3.). [ 25 ]
21
1Reservoi r
/ - -\
R\/ \1
Enla rged section showing
pig-tail (A) appendix deadarm (6) and break-off point (CI.
Enlarged section showing
readings on main (0)and auxiliary thermpmeters
r
(El.
Glass jacket
(in reversed position)
Fig. 2.- Termómetro reversible en posición invertida. (McCormick, 1976)
22
Reversing
thermometer
Messenger
Antes de la colecta Durante la colecta Despues de la colecta
Fig. 3. - Botellas tipo Nansen diseñadas para colecta de agua a profundidad,instaladas en el cable hidrográfico. (Weihaupt, 1984).
CAPITULO III
24
III.- DESCRIPCION DEL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DELEQUIPO OCEANOGRAFICO FUNDAMENTAL
3.1.- BATITERMOGRAFO
3.1.1.- BATITERMOGRAFO BT
En la década de los setenta y principio de los ochenta el batitermógrafo BT
(Ver Fig. 4a) se utilizó mientras un barco estaba en movimiento, su forma de registro
consiste de una laminilla de vidrio sobre la cual descansa un estilete que es forzado
horizontalmente por la expansión o la contracción de un líquido sensible a la
temperatura como el Xileno, además tiene un tubo bordon sensible a la presión que
mueve el estilete a lo largo de la segunda dimensión de la laminilla para producir una
gráfica compuesta de temperatura y presión en forma simultánea a medida que
desciende dentro del mar (Ver Fig. 4b). El elemento térmico es un rollo de cobre
relleno con xileno el cual acciona un estilete a través de un tubo borbon. El elemento
de la presión es una cápsula aneroide de cobre que mueve una laminilla cubierta de
vidrio en ángulos rectos hacia el movimiento del estilete, un registro análogo doble se
obtiene de esta manera a medida que el BT es descendido y recobrado. [ 7 ]
Fig. 4a).- Batitermográfo BT. Parte externa. (McCormick, 1976)
25
Elemento de temperatura Elemento de presi6n
turbinã rellenade xileno
tubo de levantador cabeza de resorte
bordón del esti lete pistón helicoidal
Fig. 4b).- Batitermográfo BT. Mecanismo interno de trabajo. (McCormick, 1976)
3.1.2.- BATITERMOGRAFO DESECHABLE XBT
Utilizado en la década de los ochenta es un instrumento que se utilizo
para obtener un registro continuo de la temperatura del mar hasta los 500 metros, se
puede maniobrar mientras el barco está navegando o al pairo. Fue uno de los
primeros instrumentos que utilizaron intercomunicación con una computadora a la
vez que utilizaba un software de trabajo.
El instrumento esta formado por cuatro componentes ( Fig. 5):
a).- Un controlador del sistema XBT SA- 0
b).- Una computadora Hewlett-Packard Modelo 85 (HP-85) con
componentes específicos de interfaces.
c).- Lanzador de mano LM-3A
d).- Un sensor perdible
26
a) Contro lador
b) Computadora HP-86
d) Destipción del XBT perdible
Fig. 5.- Sistema de adquisición de datos del XBT. (Hewlett-Packard, 1983)
El control del sistema XBT esta diseñado para trabajar las interfaces de
todos los demás tipos de lanzadores de XBT los cuales son de diferentes modelos.
Funciona con un cable que le proporcionaba energía con un rango de ll 5 a 230 volts
de corriente alterna, un cable simple si se usa lanzador de mano y otro cable que
esta unido a la computadora empleado para la transmisión de datos. El rango de
error acumulado para la profundidad es de 9 cm por cada 1800 metros con
resolución de 0.009 grados Celsius. La HP-85 tiene 16 Kb de memoria RAM, y
requiere energía de 115-230 V de corriente alterna y un rango de frecuencia entre 47
y 63 Hz, la información se almacena en cartuchos magnéticos Hewlett-Packard con
capacidad de 210 Kb. Las partes básicas que conforman la HP-85 son; un cable de
entrada de energía, una unidad de cartuchos para el grabado de datos y una
impresora, en la cual se pueden obtener listados en papel térmico negro de tipo
82954-A. [ 5 ]
27
Esta provista también de una pantalla de tipo CRT, un teclado para
seleccionar las opciones del programa elaborado en BASIC (Beginner’ s All-purpose
Symbolic Instruction Code), así como también para dar de alta la información
primordial como la fecha, hora, situación (latitud, longitud), número de lanzamiento, y
tipo de XBT. (Operations Manual HP-85, 1983). El tercer componente incluye un
receptáculo, el sensor con termistor calibrado, dos bobinas con cable conductor y la
clavija de lanzamiento. El elemento térmico del XBT consiste de un proyectil perdible
de forma aerodinámica, que contiene el termistor en su proa conectado a un cable
conductor bipolar; la mitad de este cable se encuentra bobinado a un carrete dentro
del proyectil perdible y la otra mitad está bobinado en un carrete alojado en la parte
superior del receptáculo. El proyectil se mantiene en su lugar por medio de una
clavija lanzadora.
El manejo del sistema es de la siguiente forma: se ejecuta el programa
proporcionando la información primordial para describir el lanzamiento (fecha, hora,
tipo de XBT, numero de lanzamiento, latitud y longitud). Posteriormente se hace el
lanzamiento del torpedo retirando la clavija lanzadora, evitando que golpee el
costado del barco y lo mas cercano posible a la superficie del agua. A medida que el
proyectil o torpedo cae, la resistencia del termistor cambia con la temperatura del
agua, esto causa cambios de voltaje en el controlador y de este modo se registra en
el cartucho magnético. Se espera a que el XBT recorra toda la distancia del viaje
hacia el fondo del mar, al terminar se graba la información en el cartucho magnético
y se despliega en pantalla el perfil vertical de temperatura, así como la profundidad
de todas y cada una de las líneas de igual temperatura (ISOTERMAS).
28
3.2.- CTD
Uno de los equipos oceanográficos más importantes es el CTD, aparato
que medía originalmente tres variables oceanográficas fundamentales, la
temperatura la profundidad y la conductividad del agua de mar; parámetro que en
forma indirecta sirve para calcular la salinidad; por medio del análisis de su
comportamiento, se describen los movimientos producidos en el océano, se necesita
utilizar una ecuación de estado del agua de mar, que esta en función de la salinidad,
temperatura y presión. La profundidad a diferentes niveles se obtiene por el valor de
la presión de la columna de agua, se considera que al nivel del mar se tiene una
presión de una atmósfera y ésta aumenta cada 10 m una atmósfera, así con los
datos de presión a las profundidades registradas se interpola el valor de la presión
en cualquier punto bajo el agua y se asume que no hay variación en el eje horizontal.
Las tres variables anteriores ayudan a caracterizar las masas de agua, siendo
aquellas; regiones oceánicas caracterizadas por una misma temperatura y
salinidad, estas zonas están en constante movimiento, por lo que es necesario
además conocer su distribución espacio-temporal, lo que se logra mediante la
medición de corrientes a diferentes profundidades oceánicas.
3.2.1.- GENERALIDADES DEL CTD MARK III de la EG&G
Es un instrumento perfilador que se utiliza montado a una roseta
muestreadora con un arreglo de botellas Niskin que pueden ser de una capacidad
que varía de 1.2 hasta 30 litros, equipadas con termómetros reversibles protegidos o
no protegidos; son sumergibles y operan de manera simultánea con una unidad de
comandos que permiten a un operador en forma remota realizar una secuencia de
muestreos de agua de mar a diferentes profundidades. (Ver Fig. 6). Una fuente de
poder provee los +_ 12 voltios y los + 6 voltios DC necesarios para alimentar todos los
circuitos de la unidad submarina, también regula la corriente directa de la unidad de
datos a través del cable conductor y un diodo Zener. [ 4 ]
29
Fig. 6.- Roseta con CTD Mark III y CTD SEACAT SBE 19-03 montado.( Morales Blake, 1999).
El módulo de sensores esta protegido por medio de un cable largo diametral
de acaro inoxidable de alta resistencia, diseñado para flexionar hasta dos pulgadas,
dando así una máxima protección contra impactos severos durante operaciones en
alta mar.
30
Utiliza un arreglo de sensores que digitalizan cada 32 milisegundos, con
menos de 0.001% soportan presiones de profundidades hasta 6000 mts. diseñados
para dar una resolución espacial de la columna de agua de mar de 1 cm,
proporcionan datos promediados de 6000 m de profundidad en 80 min.
aproximadamente. En una estructura de acero inoxidable son hospedados los
circuitos de transmisión de datos, los amplificadores de señal y los digitalizadores y
transmitidos a la embarcación a través de un cable conductor simple con armadura
de acero.
3.2.2.- ADQUISICION DE DATOS
En una roseta se montan los sensores de temperatura, conductividad, y
presión con sus respectivas interfaces y circuitos de acondicionamiento, puede
operarse junto con otros sistemas y comparten el mismo cable eléctrico conductor
por medio de un esquema interno de switchs. La señal de entrada a cada sensor es
de 10 khz con la amplitud de la señal de salida lineal a la variable medida, con el fin
de utilizarla como factor de corrección. La interface de cada sensor consiste de una
tarjeta que provee un escalamiento lineal que va de cero al máximo valor del
parámetro, usando una red estable de amplificadores de retroalimentacion. (La
ganancia de cada tarjeta se ajusta durante la calibración para asegurar una salida
total de 500 milivoltios). Cada interface de salida de los sensores esta
eléctricamente conectada en secuencia a un digitalizador, un convertidor binario de
16 bit, utiliza un método de aproximación sucesiva para determinar la razón de
salida de la amplitud de la señal de tal forma que sea exactamente la misma señal
de referencia de entrada. Utiliza la unidad de adquisición de datos Modelo 1401;
Sus características principales son la salida programable del tipo de datos, los
caracteres de control y el tamaño de baud. El modo de operación se determina en
forma automática al encender la unidad por medio de un switch, lo cual permite
usarse con software de adquisición de datos en una computadora huésped, inicia la
adquisición y almacenamiento de datos crudos por medio de la computadora. [ 1 ]
3 1
La conductividad eléctrica se mide por medio de una celda de cuatro
electrodos de platino de 0.4 cm por 0.4 cm por 3 cm de cerámica alúmina de alta
resistencia (Ver Fig. 7). Contiene además una interface electrónica precisa y estable,
el uso de electrodos elimina errores causados por la polarización en la interface
electrodo-agua. La temperatura es medida por medio de la combinación de un
termómetro de platino ROSEMOUNT modelo 171 BJ de 200 !i2 @ 20 o C, y un
termistor miniatura de respuesta rápida de 30 milisegundos, marca Fenwall #
GC32SM22 de 2000 Q @ 25 O C (Ver Figs. 8a y 8b). Los datos son procesados para
lograr tanto la velocidad del termistor como la exactitud del termómetro. La presión
se mide por medio de un puente medidor de deformación de un tensor tipo tubo de
de 350 R, modelo Paine 21 l-35-440.
INTERNAL ELECTRODE( 1 EACH SIDE)
/ v 4rnm-INSIDE ’
I II 3cm
electrica1 equivalenc ofconductívity cell
.342 DIA. f-t-21-24’ a r e polaritstion imped:
13cm HEADIa t eech e l e c t r o d e surfsce
Fig. 7.- Características de la Celda de Conductividad. (EG&G, 1990).
3 2
-
Referente Resístor
I Platinum Thermometer
L----------.
’ Temperature Bridge
Fig. 8a).- Diagrama de Termómetro de Platino. (EG&C, 1990).
RT = Fost Response Thermistor
Fig 8b).- Diagrama del termómetro de respuesta rápida (Termistor).(EG&C, 1990).
33
La exactitud del sistema no es afectada por la deriva de calibración del
termistor. Los datos que salen del CTD pueden almacenarse por grabación de audio
y playback en cartucho digital, e inserta marcas de eventos en los datos. La unidad
se configura para enviar señales de datos entrando a la computadora o terminal, lo
que es de gran utilidad para el control de calidad en la transferencia de datos crudos
directamente al dispositivo de almacenamiento o en operaciones aisladas del
chequeo del instrumento. Se utiliza con la unidad de disparo sin interrupción para
activar comandos de cerrado de botellas a la unidad submarina integrada a la roseta;
al utilizar una computadora huésped y software de adquisición de datos.
Los datos de la roseta son transmitidos en tiempo real a una terminal de datos
a bordo, a través de un cable conductor llamado cable hidrográfico que también sirve
para bajarlo a la profundidad deseada con la ayuda de un winche. Los datos están en
formato teletipo TTY y se transmiten con una señal de frecuencia modulada por
corrimiento en frecuencia (FSK) superpuesta en la corriente directa a la unidad
sumergida por medio del mismo cable. Un digitalizador lógico, un comparador AC y
un convertidor D/A forman un bucle que compara la salida de la interfase del sensor
con la salida del D/A.
3.2.3.- PROCESAMIENTO DE DATOS
Se digitalizan iniciando con el signo del bit y posteriormente con el bit mas
significante, se reinicia al poner cada bit en “high”, si la salida D/A es mayor que la
salida del sensor, continuando hasta examinar los 17 bits, un circuito adaptivo de
muestreo controla el tiempo de digitalización y permite al comparador recuperar el
tiempo apropiado después de cada prueba. Al terminar de examinar todos los
switchs el digitalizador envía una señal indicando a un circuito de control que la
conversión de datos finalizó. En la estructura de datos, cada parámetro medido tiene
un ciclo de digitalización por separado.
34
Un circuito multiplexor ayudado por la memoria, conectan en forma
secuencial las intetfaces al digitizador y almacena “palabras” en la memoria buffer.
Durante la digitalización del marco actual se requiere la memoria a partir de que los
datos del marco previo son ciclados por un reloj a través del registro telemétrico. Al
terminar un marco el sistema es retardado unos microsegundos mientras espera el
pulso del siguiente marco de reloj y permite que la memoria buffer sea descargada
dentro del registro telemétrico.
3.2.4.- ESTRUCTURA Y TRANSFERENCIA DE DATOS
Utiliza dos tipos de tarjetas la formateadora TTY y la moduladora FSK,
el flujo de datos almacenados se cambian a forma serial por medio de un reloj
puenteado TTY, estos se mueven en bloques de 8 bits (1 byte), efectuando una
pausa mientras el “inicio” o cero lógico y los bits de “parada” se inyectan en la
corriente de datos. Cuenta el numero de bytes seguidos y un estado “alto” o “uno”
continuo completa el marco de datos, siendo transmitidos primero el byte y bit menos
significante. El formato teletipo suma 0 al inicio y ll al final de cada byte.
La tarjeta moduladora FSK convierte los valores del bit 1 ó 0 a
frecuencias las cuales son transmitidas a través de largos cables, por lo general 1
lógico equivale a 5 kilohertz y 0 lógico a 10 kilohertz, al llegar a la terminal de datos
los datos seriales producidos son idénticos que los de la unidad submarina. Dentro
del circuito FSK los datos se pasan a bajas frecuencias donde son transmitidos a
bordo del barco. Contiene además un generador de señales que crea ondas
senoidales y cuadradas de referencia a una frecuencia en fase de 10 kilohertz y en
cuadratura de + 90 grados de 10 kilohertz a las señales de referencia, señales de
20, 40 y 80 kilohertz que se utilizan en sistemas especiales como reloj de alta
frecuencia donde se genera el marco de reloj.
35
3.3..- CORRIENTIMETRO INTEROCEAN MODELO 135
3.3.1.- GENERALIDADES
Es un instrumento compacto y de bajo costo, que mide la velocidad y dirección
de la corriente en un punto fijo y los datos se registran internamente en función del
tiempo. Tiene capacidad para almacenar datos en forma continua por 30 días o
hasta un año si se utiliza un ciclo de programación interno. Este ciclo permite
seleccionar de una gran cantidad de opciones, por ejemplo se programa 15 minutos
de mediciones continuas cada hora durante 24 horas. (Fig. 9) [ 22 ]
Fig.- 9.- Corrientímetro mecanismo interno de trabajo.(Smith, 1981)
36
3.3.2.- ADQUISICION DE DATOS
El sensor de velocidad de la corriente es un rotor savonious que tiene un bajo
umbral de sensitividad y flotabilidad neutra reduciendo la fricción en sus ejes de
movimiento, sensitivo para flujos de agua en cualquier dirección, dispositivo
mecánico que gira sobre un eje vertical influenciado por el flujo de agua contra el
rotor, esta formado por una serie de 14 imanes igualmente espaciados, colocados en
forma radial en la orilla de la base del dispositivo de tal forma que al girar uno de
ellos dispara un mecanismo interno que cierra un circuito y cuenta las veces que
pasa cada imán por ese punto, midiendo así la velocidad de la corriente.
Al ser instalado en aguas someras y templadas requiere mantenimiento
constante debido a que esta sujeto a la fijación de organismos, (Ver Fig. 10) cada
que se reinstala requiere nueva calibración. La dirección de la corriente se mide por
medio de un compás magnético en un rango que varia de 0 a 360 grados, es un
instrumento sólido diseñado de una sola pieza para evitar partes movibles, no se
daña con campos magnéticos de corriente alterna aledaños y es inmune contra
daños físicos durante su transporte e instalación. La alta velocidad de respuesta del
compás permite el registro rápido de oscilaciones de la corriente en zonas costeras
cercanas a la rompiente de las olas.
3.3.3.-ALMACENAMIENTO DE DATOS.
La información obtenida es registrada en un rollo de papel sensible a la
presión eliminando así los problemas que existen en los instrumentos que utilizan el
sistema de escritura a tinta, pero se tiene el problema en el tiempo de registro que
depende del tamaño del rollo de papel. En una tira gráfica multicanales, queda
registrada tanto la dirección como la velocidad de la corriente así como las marcas
de tiempo; que pueden ser programadas de entre 2 a 10 minutos obtenidas por
medio de un reloj de cristal; la exactitud de esas marcas es independiente de la
velocidad del papel y de variaciones de voltaje ( Fig. ll). [ 21 ]
3 7
Fìg. 1 O.- Acción de organismos incrustantes en corrientímetrosde instalación fija. (Summerhayes, 1998).
Fig. ll .- Salida de datos del Corrientímetro Interocean Modelo 135(Smith, 1981).
.
CAPITULO IV
39
IV.- DESARROLLO Y ESTADO ACTUAL DEL EQUIPO OCEANOGRAFICOFUNDAMENTAL.
En la actualidad se ha mejorado mucho la colección de datos oceanográficos
gracias a que los instrumentos tienen capacidad para reproducir con mas exactitud
las variables medidas por medio de componentes electrónicos, los materiales
externos con los que son construidos son más resistentes, el sistema tradicional de
medición sensor-transductor dando una salida analógica por medio de un papel
sensible a la presión del golpeteo de una aguja, o por un impulso eléctrico, ha sido
sustituido en los equipos de hoy por sistemas más complejos de medición donde se
integran una serie de sensores dentro de una sola armadura; además su fina
calibración dá mayor precisión a los rangos de valores que se desean medir; ya que
la sensibilidad del instrumento deberá ser la misma durante la calibración y a lo largo
de todo el muestreo, los sensores están intercomunicados con una PC donde dan
salida a los datos “in situ” con mucha mayor rapidez.
Mientras que en el pasado se diseñaba una cubierta externa para cada uno de
los sensores que eran bajados de uno por uno en el barco para realizar mediciones
hoy al integrarse muchos sensores en un solo equipo, se economiza en el tiempo de
barco al bajarse uno solo, así como también se abarata su construcción y se logra
reducir errores de deriva del instrumento por corrientes dando mayor exactitud en el
estudio de las variables oceánicas que son medidas en un mismo sitio asegurado por
la posición de un único instrumento. Otro problema que se ha solucionado con el
avance tecnológico es la vigilancia del equipo que se instala en el fondo del océano
cerca de la costa durante periodos largos de tiempo, actualmente se han diseñado
boyas con señalamientos muy eficientes que al detectar barcos o lanchas a cierta
distancia activan un mecanismo por medio del cual se desatan sus amarras dejando
pasar el barco sin sufrir alguna abolladura o perdida irreparable, además mandan
señales intermitentes o mas luminosas a tierra por medio de radiofaros colocados en
las boyas; donde un operador esta recibiendo esas señales de manera continua en
una computadora vía satélite, donde son tomadas las decisiones pertinentes.
40
4.1.- EL PRINCIPIO DOPPLER
El uso del principio Doppler en los equipos es otro de los adelantos modernos
que ha mejorado la exactitud en la toma de datos, se basa en el cambio que
presenta la transmisión de una onda de sonido debido al movimiento relativo entre la
fuente y un receptor. El transductor genera un pulso corto de sonido a una frecuencia
conocida, el cual se construye para que genere un estrecho rayo de sonido, donde la
mayor parte de la energía se concentra en un cono de unos cuantos grados de
abertura. Como el sonido viaja a través del agua, es reflejado en todas direcciones
por partículas de materia (sedimento, materia biológica, flujo de agua, etc.), una parte
de la energía reflejada regresa a lo largo del eje del transductor y es recibida por él,
midiendo y procesando electrónicamente el cambio en la frecuencia. (Fig. 12). En un
corrientímetro el “cambio Doppler” medido es proporcional a la proyección de la
velocidad del agua dentro del eje del rayo acústico. [ 17 ]
Principio Físico “Cambio Doppler”:
Establece que si una fuente de sonido es movida en forma relativa a un
recibidor, su frecuencia en el recibidor es diferente a la transmitida.
F~opp~er=-F source(~~~)
Donde: FDopple= Cambio Doppler
F source= Frecuencia del sonido transmitido
v= Velocidad del Sonido
C= Velocidad del Sonido
Si un oyente se mueve respecto a una fuente estacionaria de sonido, el tono
(frecuencia) del sonido escuchado es más alto que cuando el oyente está en reposo.
Sí el oyente está móvil alejándose de la fuente estacionaría, se oirá un tono más
bajo. Se obtiene el mismo resultado cuando la fuente esta móvil acercándose o
alejándose de un oyente estacionario. [ 16 1.
41
.-‘a. .. - . . .
. :..
Fig. 12.- Rayo Simple del Corrientímetro Monostático Doppler.(SonTek, 1997).
Movimientos perpendiculares a la línea que conecta la fuente y el recibidor no
tienen ningún efecto sobre la frecuencia del sonido recibida. Si la distancia entre los
dos objetos disminuye, la frecuencia se incrementa; si la distancia se incrementa, la
frecuencia disminuye. Las mediciones hechas se localizan como una función del
tiempo en el cual la señal regresa. El tiempo en que el pulso es transmitido,
determina que tan lejos se ha propagado. El corrientímetro mide de esta manera la
velocidad del agua en un volumen remoto.
Por medio de este principio pueden medirse corrientes con exactitud hasta de
1 cm/s. los instrumentos utilizados pueden ir sobre el barco en movimiento o ser
instalados “in situ”, amarrados o montados al fondo proveen mediciones de alta
resolución en distancia y tiempo, su principal ventaja con las técnicas convencionales
es la utilización del método de sensores remotos; por medio de los cuales se ha
contribuido al estudio del océano en regiones árticas permitiendo mediciones que no
hubieran podido obtenerse de otra manera.
42
La plataforma de investigación FLIP, en la actualidad tiene montados en el
casco seis sonares Doppler de rango largo, definiendo un arreglo de mediciones de
seis instrumentos que al ponerse en posición vertical quedan sumergidos en el agua,
cada rayo transmite pulsos de 20-30 milisegundos de duración con una frecuencia
acústica de 67-80 Khz, por medio de ellos se mide el zooplankton desplazado con el
agua en movimiento, la profundidad, las componentes radiales de la velocidad de la
corriente, las características de las ondas internas y de esta manera la estructura de
la capa superior del océano puede determinarse en promedio a 1.2 Km de distancia.
Los transductores utilizados con los equipos Doppler colocados en el casco
del barco (Ver Fig. 13), deben tener un cuidadoso posicionamiento, tanto como los
colocados cerca de la proa porque las burbujas de las olas pueden interferir en la
propagación del sonido e inferir errores de medición, lo mismo sucede cerca de popa
donde los transductores dan de alta el ruido de las propelas del barco. [ 21 ]
Fig. 13.- Transductores en el casco del barco FLIP.(Summerhayes, 1998)
43
4.2.- CORRIENTIMETRO ARGONAUTA DOPPLER Modelo SonTek.
4.2.1.- GENERALIDADES
Pertenece a la clase de instrumento conocido como corrientímetro monostátíco
Doppler; se refiere al hecho de que el mismo transductor se usa para transmitir y
recibir, tiene las siguientes características:
l Las mediciones son hechas en un volumen de muestra remota, libre de
distorsiones del flujo.
l Los datos de velocidad estan libres de deriva, y el instrumento no requiere
calibración.
l No t iene una ve loc idad mín ima detectable, dando un excelente
funcionamiento a bajos flujos.
l No tiene partes movibles, es inmune a contaminación bioincrustante
l Los mismos algoritmos computacionales son utilizados para velocidades
desde 1 cm/seg hasta 10 m/seg.
a).- CARACTERISTICAS ESTANDAR.
l El volúmen de medición fija se localiza de 0.5 m a 2 m perpendicular al
sensor.
l Las baterias Alkalinas son suficientes para una operación de 120 dias
continuos.
l Flexibles estrategias de muestreo reducen el ciclo de operación en servicio y
amplian su desempeño.
l Memoria de interna de 2-MB (100,000 muestreos aproximadamente)
l Sensor de Temperatura para compensar de manera automática la velocidad
del sonido.
l Sensor girocompáz para la dirección que reporta la velocidad en
coordenadas E-N.
44
b).- SENSORES
SENSOR ACUSTICO.- Consiste de tres transductores montados en la cabecera
de la carátula.
MODULO DE PROCESAMIENTO.- Está al lado del dispositivo de presión
montado en la cabecera del sensor, envía y recibe señales a partir del recibidor
electrónico ejecutando los cálculos Doppler, para calcular la velocidad y los almacena
en una memoria interna EEPROM, se comunica con dispositivos externos usando un
puerto serial RS232.
RECIBIDOR ELECTRONICO.- Consiste de un circuito de tarjeta simple
montado al lado de la cabecera de los sensores, provee un condicionamiento primario
de regreso de la señal del transductor acústico.
CABLE DE COMUNICACIÓN.- Desplaza DC de entrada (5-12 V) y mantiene
una comunicación serial de dos vías usando RS232 entre el modulo de procesamiento
y la computadora controladora. En condiciones normales de operación usa su batería
interna y no requiere suplemento externo.
SENSOR DE TEMPERATURA.- Se coloca en el sensor principal estandar
SENSOR DE PRESION.- Es opcional y se coloca en el sensor principal al
centro de los transductores.
SENSOR DE GIROCOMPAZ.- Mide cabeceos magnéticos en 2 ejes de
inclinación, montado en el sensor principal entre el módulo de procesamiento y el
recividor electrónico, permite reportar la velocidad en coordenadas E-N sin hacer caso
de la orientación del instrumento. [ 17 ]
45
El Corrientímetro Argonauta Doppler puede bajarse en el barco a través del
cable hidrográfico, para medir la corriente a diferentes profundidades almacenando
datos a bordo en una PC, como se observa en la Fig. 14; donde se utiliza con una
computadora Notebook a bordo del EYO “ALTAIR” facilitándo el manejo del equipo
durante un Crucero de Investigación de estudiantes y maestros de la FACIMAR.
Fig. 14.- Corrientímetro Argonauta Doppler con computadora Notebook.(Morales Blake, 1999).
4.2.2.- ADQUISICION DE DATOS.
Un Doppler monostático utiliza un conjunto de transductores acústicos con
orientaciones relativas conocidas con presición. Cada transductor produce un estrecho
rayo de sonido perpendicular a la cara del transductor, durante la operación cada
transductor produce un pulso corto de sonido a una frecuencia conocida que se
propaga a lo largo del eje del rayo acústico.
46
El sonido del pulso de salida es reflejado, en todas direcciones por partículas de
materia en el agua. Una parte de esa energía dispersada viaja de regreso a lo largo
del eje del rayo al transductor (Ver Fig. 15). Esta señal de regreso tiene un cambio en
la frecuencia proporcional a la velocidad del material dispersado.
Fig. 15.- Corrientímetro Argonauta Doppler. En posición de adquisición de
datos. (http:/www.SonTek.com)
Este cambio de frecuencia ó corrimiento Doppler medida por el Argonauta, es
proporcional a la proyección de la velocidad del agua dentro del eje del rayo acústico,
combinando datos de los tres rayos, y conociendo la orientación relativa decesos
rayos, el Argonauta mide la velocidad en tres dimensiones. Las operaciones básicas
que realiza a los parámetros son: promedio en tiempo, marcas entre tiempo, arranque
de tiempo.
47
4.2.3.- PROCESAMIENTO DE DATOS
Los datos de velocidad se utilizan en forma directa como se obtenienen del
sistema, sin procesamiento posterior. La velocidad de respuesta del Argonauta no
cambia con el tiempo y nunca requiere re-calibración.
El rango de medición máximo se obtiene por la distancia a la cual la longitud de
la señal se aproxima al nivel de ruido electrónico. El nivel de ruido se mide utilizando
un sistema de diagnostico que viene en el software (ARGOCHECK) con los
transductores en el aire.
Los datos de longitud de la señal se reportan en unidades logarítmicas llamadas
counts; un count = 0.43 dB. El volumen medido de la muestra es fijo, la longitud de la
señal reportada con cada muestra refleja el valor medio sobre las medidas de
volumen y variará dependiendo de las condiciones del agua. Para operaciones en
buenas condiciones la señal reportada deberá ser al menos de 10 counts sobre el nivel
de ruido.
4.3.- CTD MicroCat SBE 37SI
4.3.1.- GENERALIDADES
Es un instrumento que mide la conductividad, temperatura y presión con un
novedoso sistema antincrustante, colocado en una armadura con sensores
preinstalados (Ver Tabla 1) el cual permite que inhiba la fijación de organismos
marinos. ( Fig. 16 ).
48
Fig. 16.- CTD, a bordo del Buque Oceanográfico ‘Altair”; bajado porestudiantes de la FACIMAR. (Morales Blake, 1999).
4.3.1.- ADQUISICION DE DATOS
La temperatura es adquirida por la aplicación de una excitación de AC a un
resistor de referencia herméticamente sellado del tipo VISHAY, y un termistor
ultraestable de tiempo con una tasa de deriva menor de 0.002°C por año. La salida
del resistor de referencia al termistor es digitizada por un convertidor de 24 bit AID. [18]
49
Una excitación de AC y un comparador radiométrico utilizan un canal de
procesamiento evitando errores causados por parasitos termopar, voltajes de
compensación, corrientes de salida y errores de referencia. [ 20 ]
-IRMWARE VERSION l.lb
IANGO DE CONDUCTIVIDAD 0 - 6.0 S/m
vlATERIAL D E CUBIERTA Titanio soportando presiones hasta de 7000
EXTERNA metros
ripo DE INTERFACE RS-232C transmite de MicroCat a una
computadora (DB-25 pin db-9 pin 2).
Recibe datos de la computadora ( DB -25 pin 2,
DB-9 pin 3).
Ground Datos comunes de computadora (DB-25
pin 7, DB- 9 pin 5). Opcional RS-484.
SENSORES 3 electrodos 2 terminales de celdas de vidrio de
borosilicato y un Termistor de presión protegido.
3AUDS 9600
-UENTE DE ENERGIA 7 - 16 VDC
:XTERNA DISPONIBLE
ZONSUMO DE ENERGIA 40 miliampers a 7 volts
33 miliampers a 12 volts
15 microampers en quiescent
%NGOS DE MEDICION Temperatura -5” a 40 OC
Conductividad 0 a 10 S/m (0 a 100 mmhokm
Presión (OPCIONAL) 0 en adelante
5 0
PRECISION Temperatura 0.002 OC
Conductividad 0.0003 S/m
Presión (OPCIONAL) 0.15% en adelante
RESOLUCION Temperatura 0.0001 OC
Conductividad 0.00001 S/m
Presión (OPCIONAL) 0.002% en adelante
SENSOR DE CALIBRACION Temperatura -1 a 32°C
Conductividad 0 a 6 S/m.
Calibración Física sobre un rango de 2.7 a 6 S/m
más cero conductividad (aire)
Presión (OPCIONAL) 0.002% en adelante
Counter time - base Quartz TCXO, +/- 2 ppm por año de edad; +/- !
ppm VS. Temperatura ( -5 a 30°C)
Reloj de tiempo real Tipo Watch-crystal de 32,768 Hz; Corregido pan
deriva y contra comparación a MicroCat contado
de tiempo base para producir sobretodo +/- 5 ppn
precisión (+/- 2.6 minutos / año).
TABLA I.- Características del CTD MicroCat SBE 37SI
4.3.2.- PROCESAMIENTO DE DATOS.
La comunicación con el MicroCat es por medio de un cable de 3 vías RS-232C
y es fabricado para una configuración de 9600 baud, 8 bits de datos, 1 bit de stop y
sin paridad. La conexión puede hacerse directamente a una terminal o al puerto
serial de una computadora. [ 19 ]
51
La comunicación se hace por medio de un programa TERM37, el cual puede
ser utilizado con una IBM xt/at/486/Pentium o compatible para dar de alta los
sensores del MicroCat. Este programa requiere el archivo TERM37.CFG, los
coeficientes de calibración y parámetros de operación son almacenados en
EEPROM permitiendo la transmisión de datos en unidades de ingeniería. El
instrumento prueba a la vez que retiene los sensores de temperatura y conductividad
utilizados en el registro C-T.
La interface PC board rotulada 10189 contiene un jumper que controla el ON
del sistema. En el modo normal (default) la fuente de poder del instrumento se da de
alta cuando recibe un carácter de la interface serial. En este modo, el MicroCat se
pone en modo “stand by” consumiendo menos de 20 microampers. [ 10 ]
a).- FORMATO DE DATOS
FORMATO DE CONVERSION DE DATOS
La temperatura se reporta en grados Celcius, ITS-90La Conductividad se reporta en Siemens por metroLa Presión se reporta en DecibarsTemperatura y Conductividad
TT-r.lTl-T,cc.ccccc
Temperatura, Conductividad y Presión
TTT.TTTT,cc.ccccc,PPPP.PPP
Temperatura, Conductividad y Tiempo
TTT.TTTT,CC.CCCCC, DD MMM YYYY, HH:MM:SS formato=1TTT.TTTT,CC.CCCCC, MM-DD-YYYY, HH:MM:SS formato=2
Temperatura, Conductividad, Presión y Tiempo
TTT.TTTT,CC.CCCCC,PPPP.PPP, DD MMM WW, HH:MM:SS formato=1TTT.TTTT,CC.CCCCC,PPPP.PPP, MM-DD-WYY, HH:MM:SS formato=2
53
V.- REGLAS INTERNACIONALES DE ESTANDARIZACION DE LA INFORMACIONOCEANOGRAFICA.
La Secretaría de Marina por legislación fué la responsable por mucho tiempo
de la concentración, clasificación, sistematización procesamiento y difusión derivada
de las investigaciones y trabajos que realizaban diversas instituciones mexicanas.
Por medio de la Comisión Intersecretarial de Investigaciones Oceanográficas
(C.I.I.O.) integrada por 9 prestigiadas instituciones en el área oceanográfica en
nuestro país, creó en el año 1972 el Centro de Datos e Información Oceanográfica
(C.D.I.O.) el cual creó el Archivo de Información Oceanográfica Nacional. Las
actividades desarrolladas en los cruceros fueron muy relevantes ya que eran
multidisciplinarias e interinstitucionales y en su mayoría realizadas por instituciones
extranjeras generadas de convenios de colaboración internacional.
Se buscaba optimizar las salidas de los barcos de investigación, difundiendo
los resultados entre la comunidad científica para evitar duplicidad en la toma de
datos, y con el fin de apoyar en la fundamentación de políticas y acciones
concertadas. Por medio del Departamento de Procesamiento de Datos se
desarrollaron Sistemas de Información, diseñando y estructurando paquetes de
programas y sistemas eficientes de validación que permitieran la veracidad y
confiabilidad de los datos para el usuario, integrando entre otros, acervos
documentales de información de la Organización de las Naciones Unidas para la
Educación la Ciencia y la Cultura (UNESCO).
El 1992 desaparece la C.I.I.O. y la Secretaría de Marina cambia sus
lineamientos, quedando en manos de organismos internacionales, la reglamentación
de la información oceanográfica; a partir de entonces la National Oceanographic and
Atmospheric Administration (NOAA) de los Estados Unidos de Norteamérica por
medio del National Oceanographic Data Center (NOCD) es el organismo que de
manera internacional se encarga de regular los formatos de divulgación de la
información oceanográfica.
54
5.1.- EL ESTANDAR DE LA NATIONAL OCEANOGRAPHIC DATA CENTER. PARADATOS DE CORRIENTIMETRO ARGONAUTA DE UN CRUCERO ENBARCO.
La (NODC) establece para datos de barcos dos formatos:
1) Un conjunto de datos en alta resolución en formato binario que consiste de
corrientes y parámetros relativos en el intervalo de muestreo en el cual los
datos se registraron y procesaron.
2) En ASCII datos de corrientes absolutas cada hora a intervalos de 10 m.
Si las corrientes absolutas no se encuentran disponibles, debido a carencias
de navegación, entonces las corrientes relativas no se consideran de alta resolución,
y se modifica a un subconjunto de datos en la secuencia del tiempo a cada hora y los
intervalos de profundidad cada 10 m. Al mismo tiempo si un conjunto de datos es
recibido como promedio de una malla en espacio, entonces debe asignársele un
tiempo nominal. De manera similar, si un conjunto de datos se recibe con
espaciamiento de 8 m de profundidad, este intervalo es usado en el subconjunto. El
subconjunto estándar incluye los promedios horarios y las desviaciones estándar de
las componentes de la velocidad. Una descripción de la metodología y formato del
subconjunto estándar se da a continuación. [ 13 ]
5.1.1.- METODOLOGIA
El subconjunto estándar consistirá de corrientes absolutas si la navegación del
barco fue satisfactoria. De otra forma las corrientes se darán con relación a niveles
de referencia por lo general de 50 a 150 m. En el eje vertical, cada perfil de velocidad
es linealmente interpolado a una malla regular de enteros múltiplos de 10 m. Para
niveles más someros es el primer múltiplo de 10 m que es mayor o igual a la
profundidad del primer depósito bueno del dato registrado, típicamente una función
de la configuración del instrumento y la profundidad del transductor.
55
El nivel más profundo es aquel en el cual al menos 50 % del conjunto sobre el
curso del crucero tiene un buen porcentaje mayor que 30%. Para cada depósito de
datos, el porciento bueno es el porcentaje de silbidos individuales en un conjunto con
datos válidos. Como se nota abajo, para conjunto de datos recibidos en NODC en
una forma reducida (no en alta resolución), el intervalo de profundidad original se
mantiene.
Para el tiempo, los promedios se calculan para intervalos de una hora
centrados en la hora. La columna de tiempo en el subconjunto ASCII da el promedio
del tiempo del grupo que cayó dentro del intervalo. Por lo tanto el promedio deberá
estar escasamente fuera de la hora integra, cuando cada conjunto está
eventualmente disponible sobre la hora completa. El promedio de tiempo debe estar
Centrado en el caso donde los datos están sólo parcialmente disponibles sobre el
intervalo debido a que los intrumentos estubieran apagados. (por ejemplo en
llamadas a puerto). En el caso en que los datos no están totalmente disponibles en
el intervalo completo el promedio de tiempo no puede calcularse, un “placeholder” de
entrada es hecho y se asigna un valor de tiempo exactamente a la mitad del
intervalo, es decir, sobre la hora, seguido por un valor de bandera malo (bad value
flags) para los campos de velocidad, latitud y longitud.
En cada nivel, un bad value flag es dado si menos del 50% del conjunto de
datos en la hora son válidos. Banderas de valores malos (99999) para componentes
de la velocidad también se dan en niveles de profundidad donde menos del 50% del
conjunto en el intervalo contribuyen al promedio debido al bajo porcentaje de datos
buenos entonces se prepara otro criterio, o en el caso de corrientes absolutas que
ocurran sobre el rango de profundidad entero porque la velocidad del barco no se
tiene disponible como referencia.
56
El transductor de temperatura se manejan como un promedio y desviación
estandar cada hora. La velocidad del barco es dada como un promedio y desviación
estandar de las componentes concluída la hora y se calcula de las velocidades
finales absolutas del barco de cada conjunto almacenado en la base de datos de alta
densidad. La información de la velocidad del barco le permite a uno dar un vistazo si
el barco estuvo en una estación o sobre el transecto o ambos concluída la hora.
5.1.2.- DESCRIPCION DEL FORMATO PARA ELENCABEZADO DEL REGISTRO
sac-id=xxxxx yr-base=yyyy start-lev=ddm num-lev=ddd type cdepth-int=ddm>
c > significa opcional
ejemplo
sac-id=00001 yr-base=1993 Star-t-lev= 20m num-lev= 45 absolute depth-int= 8m
donde sac-id es un identificador único para el crucero (NODC bookkeeping)
yr-base Año de inicio del crucero
Sta-lev Nivel de inicio (metros)
num-lev Número de niveles
twe promedio de las corrientes, ambas “absoluta” o “relativa”
depth-int Intervalo de profundidades o espaciamiento entre niveles 10 m
(default)
Si un conjunto de datos se recibe en NODC en una forma reducida (ie., no alta
resolución), entonces un comentario deberá iniciar al encabezado para definir el
esquema de tiempo y espaciamiento de profundidad si es diferente al horario o
profundidades estandar.
57
Un archivo de documentación completa que describa el instrumental el
procesamiento, y otros comentarios pertinentes para el crucero dado deberån
anexarse por separado.
5.1.3.- REGISTRO DE DATOS.
El formato está diseñado para fácil aplicación; lo fecha, hora y posición son
dadas en formato decimal en un campo simple. Cada dato registrado deberá ser de
longitud fija aunque la longitud pueda variar de un crucero a otro.
El orden de cada registro es el siguiente:
<DAY-TIME> <POSITION> <TEMPERATUREs <SHIP VELOCITY> <lJ,V pare jasrepetidas>
Con un formato tal como:
ddd.fffff dddd.dddd ddd.dddd tt.t tt.tt suu.u su.uu svv.v sv.vv uuuuu vvvvv . .
Ejemplo
350.00002 157.9365 6.912028.9 0.01 -4.6 0.11 -3.4 0.09 419 177 . .
campo
<DATE-TIME>
<POSITION>
formato
ddd.fffff:
comentario
decimal del día; e.g. 0.50000 es1200 UTC de enero 1 del año dado poryr-base;
dddd.dddd ddd.dddd: longitud y latitud decimalgrados; long. positiva este,lat. positiva norte;missing flag= 1 E38;Ejemplo. -145.1667 es 145 grados 10’ W
<TEMPERATURE> tt.t tt.tt promedio y desviación estandar del transductorde temperatura (Grados C);extraño = lE38
58
<SHIP VELOCITY> suu.u su.uu svv.v sv.vv componentes de la velocidad absolutadel barco.promedio y desviación estandar en mkeg;extraño = 1 E38
<U V PAIRS> uuuuu vvvvv componentes de la corriente en mmkec;malo, extraño=99999;Ejemplo. 121 es 12.1 cm/s
CAPITULO VI
VI.- SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO Y PROCESAMIENTO DE 6oDATOS PARA SU ANALISIS.
El uso de los termómetros convencionales para la detección de la termoclina
durante la segunda guerra mundial, seguido por los equipos de diseño mecánico
que medían solo una variable en intervalos de tiempo corto y en forma discreta
fue superado con el uso de tarjetas electrónicas en los equipos, que podían
registrar datos desde 10 segundos hasta un día, lográndose con esto mediciones
más continuas tanto en espacio como en tiempo y se pudo obtener mas de una
variable como fue el caso de los batitermógrafos y corrientímetros, trazando la
información en papel u otro material que reaccionara con elementos químicos.
En las ultimas décadas se ha avanzado mucho en la autonomía de los
equipos, se han logrado formas de almacenamiento en dispositivos de memoria
que aumentan el tiempo de residencia de los equipos, además se han optimizado
las mediciones con equipos que incluyen diversos sensores en uno sólo,
facilitando con esto el entendimiento de la masa de agua. El desarrollo de
software de aplicación para el análisis de la información oceanográfica obtenida
por medio de los instrumentos descritos aquí y muchos otros más; no ha sido el
adecuado en nuestro país. Las compañías extranjeras constructoras y
diseñadoras del equipo oceanográfico, han elaborado algoritmos que en algunos
casos solo sirven para configurar los sensores, y almacenar datos, teniendo el
investigador oceánico que utilizar otro software para su interpretación e incluso
hacer correcciones a los datos para manejarlos en las unidades requeridas.
Los instrumentos en la actualidad utilizan algoritmos bondadosos ya que
convierten las señales recibidas de los sensores a las unidades deseadas, sin
embargo en el modo on-line al detectar si existen fallas en las interfaces, manda
al modo of-line y no permite entradas y salidas a las opciones seleccionadas sin
interrupción del programa. Tampoco se puede sobreponer datos a una base de
datos hecha si no tiene exactamente los mismos campos con el que fueron
inicialmente diseñados.
61
El procesamiento de la información ha variado desde que el operador del
equipo tenía que capturar y procesar los datos en forma manual, siendo imposible
visualizar el comportamiento de la variable “in situ”, en la actualidad, con los datos
almacenados en archivos se maneja mucha más información con mayor rapidez y
en tiempo real.
5.1.- FORMATO FO1 5 PARA REPORTAR DATOS DE CORRIENTIMETROS
La siguiente estructura (formato) de datos se utiliza para series de tiempo
de mediciones de corrientes oceánicas. Los datos se obtienen a partir de
corrientímetros anclados en una posición fija y miden el flujo de agua que pasa
por los sensores. Se reporta la posición en coordenadas Este-Oeste (u) y Norte-
Sur (v). El registro de datos compara los valores de las componentes vectoriales u
y v y se registran con fecha y hora. La dirección de la corriente se define positiva
hacia donde fluye el agua y además es positiva si va al norte y este y negativa si
fluye hacia el oeste y sur. Los datos son promediados y filtrados reportándose a
intervalos de tiempo de 10 a 15 minutos. La temperatura, presión y conductividad
y/o salinidad, también pueden reportarse. Un registro de texto queda disponible
para comentarios opcionales. [ 14 ]
Estructura de Archivos:
Cuatro registros de 60 caracteres:
1) Registro de Texto, (2) Registro Maestro, (3) Registro Detalles 1,(4) Registro Detalles 2.
5.1 .l.- FORMATO DE DATOS.
PARAMETER
a).- REGISTRO DE TEXTO
DESCRIPTION SC FL
NODC FILE NUMBER ALWAYS "015" 1 3NODC TRACK NUMBER ó-CHARACTER UNIQUE CRUISE OR DATA SET 4 6
IDENTIFIER ASSIGNED BY NODCRECORD NUMBER ALWAYS '1' 10 1METER NUMBER FIVE-CHARACTER FIELD ASSIGNED BY 11 5
THE ORIGINATOR - ALSO INCLUDED ONRECORD TYPES 2 AND 3
TEXT
BLANKSEQUENCE NUMBER
b).- REGISTRO MAESTRO
NODC FILE NUMBERNODC TRACK NUMBER
RECORD NUMBERMETER NUMBERLATITUDELATITUDE HEMISPHERELONGITUDELONGITUDE HEMISPHEREDEPTH OF BOTTOMDEPTH OF CURRENTMETERMETER USAGE SEQUENCENUMBERINSTITUTION
AXIS ROTATION
LOCATION NAME
NUMBER OF DETAILRECORDS
62THIRTY-EIGHT CHARACTER FIELD FOR 16 38
COMMENTS OR PERTINENT INFORMATION54 1
XXXXXX - USED FOR SORTING TEXT 55 6INFORMATION
ALWAYS "015" 1ó-CHARACTER UNIQUE CRUISE OR DATA SET 4
IDENTIFIER ASSIGNED BY NODCALWAYS '2' 10SEE RECORD '1' 11DDMMXX(DEGREES,MINUTES TO HUNDREDTHS) 16l-CHARACTER CODE - 'N' OR 'S' 22DDDMMXX (DEGREES,MINUTES TO HUNDREDTHS) 23l-CHARACTER CODE - 'E' OR 'W' 30XXXXX (WHOLE METERS) 31XXXXX (METERS TO TENTHS) 36
XXX - USED FOR INDICATING NUMBER OF 41TIMES METER HAS BEEN USED
TWO-CHARACTER INSTITUTION CODE - 44USE NODC CODE 0218
XXX - DEGREES CLOCKWISE FROM TRUE NORTH 46OF V AXIS - VALUES SHOULD BE 0 WHENFINAL PROCESSED TO PROVIDE TRUEDIRECTION INFORMATION
SIX-CHARACTER NAME DETERMINED BY 49ORIGINATOR
xxxxxx - USED TO INDICATE NUMBER OF 55DETAIL RECORDS (3) TO FOLLOW THE MASTERRECORD (2)
c).- DETALLE DEL REGISTRO 1
NODC FILE NUMBER ALWAYS "015" 1NODC TRACK NUMBER 6-CHARACTER UNIQUE CRUISE OR DATA SET 4
IDENTIFIER ASSIGNED BY NODC
RECORD NUMBERMETER NUMBERDATE (GMT)TIME (GMT)EAST-WEST CURRENTCOMPONENT (U)
ALWAYS '3' 10SEE RECORD '1' llYYMMDD 16XXXXXX (HOURS, MINUTES TO HUNDREDTHS) 22XXXXXX - CM/SEC TO HUNDREDTHS WITH 28
POSITIVE DIRECTIONS (EAST AND NORTH)INDICATED WITHOUT PLUS SIGN - NEGATIVEDIRECTIONS (WEST AND SOUTH) PRECEDEDBY MINUS SIGN - DIRECTION TOWARD
NORTH-SOUTH CURRENTCOMPONENT (V)
TEMPERATURE
XXXXXX - CM/SEC TO HUNDREDTHS WITH 34POSITIVE DIRECTIONS (EAST AND NORTH)INDICATED WITHOUT PLUS SIGN - NEGATIVEDIRECTIONS (WEST AND SOUTH) PRECEDEDBY MINUS SIGN - DIRECTION TOWARD
XXXXX WITH NEGATIVE TEMPERATURES 40PRECEDED BY MINUS SIGN (DEG C TOTHOUSANDTHS)
36
6
6
PRESSURECONDUCTIVITYBLANKSEQUENCE NUMBER
63XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 45 5XXXX - MMHOS/CM TO HUNDREDTHS 50 4
54 1XXXXXX - USED FOR SORTING DATA RECORDS 55 6
d).- DETALLE DEL REGISTRO 2
NODC FILE NUMBERNODC TRACK NUMBER
RECORD NUMBERMETER NUMBERDATE (GMT)TIME (GMT)EAST-WEST CURRENTCOMPONENT (U)
NORTH-SOUTH CURRENTCOMPONENT (V)
TEMPERATURE
PRESSURESALINITY
SEQUENCE NUMBER
ALWAYS "015" 16-CHARACTER UNIQUE CRUISE OR DATA SET 4
IDENTIFIER ASSIGNED BY NODCALWAYS '4' 10SEE RECORD '1' 11YYMMDD 16XXXXXX (HOURS, MINUTES TO HUNDREDTHS) 22xxxxxx - CM/SEC TO HUNDREDTHS - WITH 28
POSITIVE DIRECTIONS (EAST AND NORTH)INDICATED WITHOUT PLUS SIGN - NEGATIVEDIRECTIONS (WEST AND SOUTH) PRECEDEDBY MINUS SIGN - DIRECTION TOWARD
XXXXXX - CM/SEC TO HUNDREDTHS - WITH 34POSITIVE DIRECTIONS (EAST AND NORTH)INDICATED WITHOUT PLUS SIGN - NEGATIVEDIRECTIONS (WEST AND SOUTH) PRECEDEDBY MINUS SIGN - DIRECTION TOWARD
XXXXX WITH NEGATIVE TEMPERATURES 40PRECEDED BY MINUS SIGN (DEG C TOTHOUSANDTHS)
XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 45XXXXX (PARTS PER THOUSAND OR PRACTICAL 50
SALINITY UNITS - TO THOUSANDTHS)XXXXXX - USED FOR SORTING DATA RECORDS 55
6
5
5.2.- FORMATO PARA REPORTAR DATOS DE CTD DE ALTA RESOLUCION(F022)
Este formato de archivo es para la colección de datos utilizando CTD.
Como se bajan y suben a bordo del barco en altamar, sus componentes
electrónicos proveen perfiles casi continuos de temperatura, salinidad y presión.
Los datos son promediados y filtrados u obtenidos por interpolación y se pueden
obtener reportes a intervalos de profundidad tan finos hasta de 1 m. La
información del instrumental, asi como la posición, fecha y hora se reportan para
cada estación. Datos atmosféricos al bajar los equipos también deben reportarse
(datos meteorológicos y condiciones de la superficie del mar). Cada dato
registrado compara valores de temperatura, salinidad o conductividad, densidad
(calculada por sigma-t), y posiblemente oxígeno disuelto y transmitancia a
profundidades especificadas por los valores de presión. [ 11 ]
64
Los datos pueden reportarse a intervalos iguales o desiguales de
profundidad o de presión. Un registro de texto queda disponible para
comentarios.
5.2.1.- ESTRUCTURA DE ARCHIVOS:
Ocho registros de 120 caracteres(l20-character records): (1) Registro de
Texto, (2) Registro Maestro, (3) Detalles del Registro 1, (4) Detalles del Registro
2, (5) Detalles del Registro 3, (6) Detalles del Registro 4, (7) Detalles del Registro
5, (8) Detalles del Registro 6. Este archivo es clasificado por Número de estación
(cast number), Tipo de registro, y Número de secuencia. [ 12 ]
A).- FORMATO DE ARCHIVOS:
DATOS DE ALTA RESOLUCION DEL CTD (FO221
PARAMETRO DESCRIPCION SC FL
a).- REGISTRO DE TEXTO
NODC FILE NUMBER ALWAYS '022' 1 3NODC TRACK NUMBER 6-CHARACTER UNIQUE CUISE OR DATA SET 4 6
IDENTIFIER ASSIGNED BY NODC
RECORD NUMBER ALWAYS '1' 10 1CAST NUMBER FIVE-CHARACTER FIELD ASSIGNED BY THE 11 5
ORIGINATOR - ALSO INCLUDED ON RECORDTYPES 2,3 AND 4
TEXT 100-CHARACTER FIELD - USED FOR COMMENTS 16 100OR PERTINENT INFORMATION
SEQUENCE NUMBER xxxxx - USED FOR SORTING TEXT RECORDS 116 5
b).- REGISTRO MAESTRO
NODC FILE NUMBERNODC TRACK NUMBER
RECORD NUMBERCAST NUMBERLATITUDELATITUDE HEMISPHERELONGITUDELONGITUDE HEMISPHERE
ALWAYS '022' 1 36 CHARACTER UNIQUE CRUISE OR DATA SET 4 6
IDENTIFIER ASSIGNED BY NODCALWAYS '2' 10 1SEE RECORD '1' 11 5DDMMXX (DEGREES, MINUTES TO HUNDREDTHS) 16 6l-CHARACTER CODE 'N' OR 'S' 22 1DDDMMXX (DEGREES, MINUTES TO HUNDREDTHS)23 7l-CHARACTER CODE 'E' OR 'W' 30 1
NUMBER OF SCANS XXXXX - USED TO INDICATE NUMBER OF 41 5 65SCANS PER STATION (FIVE/RECORD)
DATE (GMT) YYMMDD 46 6TIME (GMT) XXXX (HOURS AND MINUTES) 52 4SAMPLE INTERVAL INDICATOR ONE-DIGIT CODE - USE CODE NODC 0216 56 1SAMPLE INTERVAL
BAROMETRIC PRESSUREWET BULB TEMPERATURE
DRY BULB TEMPERATURE
WIND DIRECTION
WIND SPEEDWEATHER
xxx - WHEN INDICATOR CODE=l (EQUAL 57 3SPACED DEPTHS) - (METERS TO TENTHS)
XXXXX (MILLIBARS TO TENTHS) 60 5XXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE PRECEDED 65 4
BY A MINUS SIGN ADJACENT TO TEMPERATUREVALUE - DEG C TO TENTHS
XXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE PRECEDED 69 4BY A MINUS SIGN ADJACENT TO TEMPERATUREVALUE - DEG C TO TENTHS
XX - TWO-DIGIT CODE - DIRECTION FROM 73 2USE CODE 0110 (WMO 0885/0887)
XX (WHOLE KNOTS) 75 2ONE-DIGIT CODE - USE NODC CODE 0108 77 1
(WMO 4501)SEA STATE ONE-DIGIT CODE - USE NODC CODE 0109 78 1
(WMO 3700)VISIBILITY ONE-DIGIT CODE - USE NODC CODE 0157 79 1
(WMO 4300)CLOUD TYPE ONE-DIGIT CODE USE NODC CODE 0053 80 1
(WMO 0500)CLOUD AMOUNT ONE-DIGIT CODE - USE NODC CODE 0105 81 1
(WMO 2700)INSTRUMENT INFORMATION
LOCATION NAME
DEPTH TO BOTTOMMAXIMUM DEPTH OF CASTSALINITY METHOD
TWENTY-CHARACTER FIELD FOR TYPE OF 82 20INSTRUMENT, SERIAL NUMBER, ETC
SIX-CHARACTER NAME DETERMINED BY THE 102 6ORIGINATOR
XXXXX (WHOLE METERS) 108 5XXXX (WHOLE METERS) 113 4ONE CHARACTER CODE - USE NODC CODE 0502 117 1
('P'=PRACTICAL SALINITY, 'S'=SALINITY,BLANK=NOT SPECIFIED)
CAST DIRECTION ONE CHARACTER CODE - USE NODC CODE 0508 118 1BLANKS 119 2
c).- DETALLES DEL REGISTRO 1
NODC FILE NUMBERNODC TRACK NUMBER
RECORD NUMBERCAST NUMBERDEPTHTEMPERATURE
SALINITY
SIGMA-TSCAN CONDITION
DEPTHTEMPERATURE
ALWAYS '022' 1 36-CHARACTER UNIQUE CRUISE OR DATA SET 4 6
IDENTIFIER ASSIGNED BY NODCALWAYS '3' 10 1SEE RECORD '1' 11 5XXXXX (METERS TO TENTHS) 16 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 21 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (PARTS PER THOUSAND OR PRACTICAL 26 5SALINITY UNITS - TO THOUSANDTHS)
xxxx - TO HUNDREDTHS 31 4ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 35 1
SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080XXXXX (METERS TO TENTHS) 36 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 41 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
SALINITY
SIGMA-TSCAN CONDITION
DEPTHTEMPERATURE
SALINITY
SIGMA-TSCAN CONDITION
DEPTHTEMPERATURE
SALINITY
SIGMA-TSCAN CONDITION
DEPTHTEMPERATURE
SALINITY
SIGMA-TSCAN CONDITION
SEQUENCE NUMBER
66XXXXX (PARTS PER THOUSAND OR PRACTICAL 46 5
SALINITY UNITS - TO THOUSANDTHS)XXXX - TO HUNDREDTHS 51 4ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 55 1
SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080XXXXX (METERS TO TENTHS) 56 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 61 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (PARTS PER THOUSAND OR PRACTICAL 66 5SALINITY UNITS - TO THOUSANDTHS)
XXXX - TO HUNDREDTHS 71 4ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 75 1
SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080XXXXX (METERS TO TENTHS) 76 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 81 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (PARTS PER THOUSAND OR PRACTICAL 86 5SALINITY UNITS - TO THOUSANDTHS)
xxxx - TO HUNDREDTHS 91 4ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 95 1
SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080XXXXX (METERS TO TENTHS) 96 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 101 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (PARTS PER THOUSAND OR PRACTICAL 106 5SALINITY UNITS - TO THOUSANDTHS)
XXXX - TO HUNDREDTHS 111 4ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 115 1
SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080XXXXX - USED FOR SORTING DATA RECORDS 116 5
d).- DETALLES DEL REGISTRO 2
NODC FILE NUMBERNODC TRACK NUMBER
RECORD NUMBERCAST NUMBERDEPTHDISSOLVED OXYGENTRANSMISSIVITYBLANKSSCAN CONDITION
DEPTHDISSOLVED OXYGENTRANSMISSIVITYBLANKSSCAN CONDITION
DEPTHDISSOLVED OXYGENTRANSMISSIVITYBLANKS
ALWAYS '022' 16-CHARACTER UNIQUE CRUISE OR DATA SET 4
IDENTIFER ASSIGNED BY NODCALWAYS '4' 10SEE RECORD '1' 11XXXXX (METERS TO TENTHS) 16XXXXX - ML/L TO THOUSANDTHS 21XXXXX (PERCENT TO THOUSANDTHS) 26
31ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 35
SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080XXXXX (METERS TO TENTHS) 36XXXXX - ML/L TO THOUSANDTHS 41XXXXX (PERCENT TO THOUSANDTHS) 46
51ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 55
SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080XXXXX (METERS TO TENTHS) 56xxxxx - ML/L TO THOUSANDTHS 61XXXXX (PERCENT TO THOUSANDTHS) 66
71
36
1555541
55541
5554
SCAN CONDITION
DEPTHDISSOLVED OXYGENTRANSMISSIVITYBLANKSSCAN CONDITION
DEPTHDISSOLVED OXYGENTRANSMISSIVITYBLANKSSCAN CONDITION
SEQUENCE NUMBER
ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 75SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080
XXXXX (METERS TO TENTHS) 76XXXXX - ML/L TO THOUSANDTHS 81XXXXX (PERCENT TO THOUSANDTHS) 86
91ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 95
SCANNING DATA - USE CODE NODC 0080XXXXX (METERS TO TENTHS) 96XXXXX - ML/L TO THOUSANDTHS 101XXXXX (PERCENT TO THOUSANDTHS) 106
111ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 115
SCANNING DATA - USE CODE NODC 0080XXXXX - USED FOR SORTING DATA RECORDS 116
1 67
5
e).- DETALLES DEL REGISTRO 3
NODC FILE NUMBERNODC TRACK NUMBER
RECORD NUMBERCAST NUMBERDEPTHTEMPERATURE
CONDUCTIVITYBLANKSSCAN CONDITION
DEPTHTEMPERATURE
CONDUCTIVITYBLANKSSCAN CONDITION
DEPTHTEMPERATURE
CONDUCTIVITYBLANKSSCAN CONDITION
DEPTHTEMPERATURE
CONDUCTIVITYBLANKSSCAN CONDITION
DEPTHTEMPERATURE
ALWAYS '022' 1 3ó-CHARACTER UNIQUE CRUISE OR DATA SET 4 6
IDENTIFIER ASSIGNED BY NODCALWAYS '5' 10 1SEE RECORD '1' ll 5XXXXX (METERS TO TENTHS) 16 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 21 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (MMHO/CM TO THOUSANDTHS) 26 531 4
ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 35 1SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080
XXXXX (METERS TO TENTHS) 36 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 41 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (MMHO/CM TO THOUSANDTHS) 46 551 4
ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 55 1SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080
XXXXX (METERS TO TENTHS) 56 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 61 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (MMHO/CM TO THOUSANDTHS) 66 571 4
ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 75 1SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080
XXXXX (METERS TO TENTHS) 76 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 81 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (MMHO/CM TO THOUSANDTHS) 86 591 4
ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 95 1SCANNING DATA - USE CODE NODC 0080
XXXXX (METERS TO TENTHS) 96 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 101 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
CONDUCTIVITYBLANKS
XXXXX (MMHO/CM TO THOUSANDTHS) 106 5 68111 4
SCAN CONDITION
SEQUENCE NUMBER
ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 115 1SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080
XXXXX - USED FOR SORTING DATA RECORDS 116 5
f).- DETALLES DEL REGISTRO 4
NODC FILE NUMBERNODC TRACK NUMBER
RECORD NUMBERCAST NUMBERPRESSURETEMPERATURE
SALINITY
SIGMA-TSCAN CONDITION
PRESSURETEMPERATURE
SALINITY
SIGMA-T51 4SCAN CONDITION
PRESSURETEMPERATURE
SALINITY
SIGMA-TSCAN CONDITION
PRESSURETEMPERATURE
SALINITY
SIGMA-TSCAN CONDITION
PRESSURETEMPERATURE
SALINITY
SIGMA-T
ALWAYS '022' 1 36-CHARACTER UNIQUE CRUISE OR DATA SET 4 6
IDENTIFIER ASSIGNED BY NODCALWAYS '6' 10 1SEE RECORD '1' 11 5XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 16 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 21 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (PARTS PER THOUSAND OR PRACTICAL 26 5SALINITY UNITS - TO THOUSANDTHS)
XXXX - TO HUNDREDTHS 31 4ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 35 1
SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 36 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 41 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (PARTS PER THOUSAND OR PRACTICAL 46 5SALINITY UNITS - TO THOUSANDTHS)XXXX - TO HUNDREDTHS
ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 55 1SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080
XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 56 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 61 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (PARTS PER THOUSAND OR PRACTICAL 66 5SALINITY UNITS - TO THOUSANDTHS)
XXXX - TO HUNDREDTHS 71 4ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 75 1
SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 76 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 81 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (PARTS PER THOUSAND OR PRACTICAL 86 5SALINITY UNITS - TO THOUSANDTHS)
XXXX - TO HUNDREDTHS 91 4ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 95 1
SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 96 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 101 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (PARTS PER THOUSAND OR PRACTICAL 106 5SALINITY UNITS - TO THOUSANDTHS)
XXXX - TO HUNDREDTHS 111 4
SCAN CONDITION
SEQUENCE NUMBER
ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 115 1 69
SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080XXXXX - USED FOR SORTING DATA RECORDS 116 5
g).- DETALLES DEL REGISTRO 5
NODC FILE NUMBERNODC TRACK NUMBER
RECORD NUMBERCAST NUMBERPRESSURETEMPERATURE
CONDUCTIVITYBLANKSSCAN CONDITION
PRESSURETEMPERATURE
CONDUCTIVITYBLANKSSCAN CONDITION
PRESSURETEMPERATURE
CONDUCTIVITYBLANKSSCAN CONDITION
PRESSURETEMPERATURE
CONDUCTIVITYBLANKSSCAN CONDITION
PRESSURETEMPERATURE
CONDUCTIVITYBLANKS
111 4SCAN CONDITION
SEQUENCE NUMBER
ALWAYS '022' 1 36-CHARACTER UNIQUE CRUISE OR DATA SET 4 6
IDENTIFIER ASSIGNED BY NODCALWAYS '7' 10 1SEE RECORD '1' 11 5XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 16 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 21 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (MMHO/CM TO THOUSANDTHS) 26 531 4
ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 35 1SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080
XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 36 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 41 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (MMHO/CM TO THOUSANDTHS) 46 551 4
ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 55 1SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080
XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 56 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 61 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (MMHO/CM TO THOUSANDTHS) 66 571 4
ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 75 1SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080
XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 76 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 81 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (MMHO/CM TO THOUSANDTHS) 86 591 4
ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 95 1SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080
XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 96 5XXXXX NEGATIVE TEMPERATURES ARE 101 5
PRECEDED BY A MINUS SIGN ADJACENT TOTEMPERATURE VALUE - DEG C TO THOUSANDTHS
XXXXX (MMHO/CM TO THOUSANDTHS) 106 5
ONE-CHARACTER CODE INDICATING METHOD OF 115 1SCANNING DATA - USE NODC CODE 0080
XXXXX - USED FOR SORTING DATA RECORDS 116 5
70
h).- DETALLES DEL REGISTRO 6
NODC FILE NUMBERNODC TRACK NUMBER
RECORD NUMBERCAST NUMBERPRESSURETEMPERATURESALINITY
DISSOLVED OXYGENSCAN CONDITION CODEPRESSURETEMPERATURESALINITY
DISSOLVED OXYGENSCAN CONDITION CODEPRESSURETEMPERATURESALINITY
DISSOLVED OXYGENSCAN CONDITION CODEPRESSURETEMPERATURESALINITY
DISSOLVED OXYGENSCAN CONDITION CODEPRESSURETEMPERATURESALINITY
DISSOLVED OXYGENSCAN CONDITION CODESEQUENCE NUMBER
ALWAYS '022' 1 36-CHARACTER UNIQUE CRUISE OR DATA SET 4 6
IDENTIFIER ASSIGNED BY NODCALWAYS '8' 10 1SEE RECORD '1' 11 5XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 16 5XXXXX (DEG C TO THOUSANDTHS) 21 5XXXXX (PPT OR PRACTICAL SALINITY UNITS- 26 5
TO THOUSANDTHS)
XXXX (MILLILITERS/LITER) 31 4ONE-CHARACTER CODE - USE NODC CODE 0080 35 1XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 36 5XXXXX (DEG C TO THOUSANDTHS) 41 5XXXXX (PPT TO OR PRACTICAL SALINITY 46 5
UNITS - TO THOUSANDTHS)XXXX (MILLILITERS/LITER) 51 4ONE-CHARACTER CODE - USE NODC CODE 0080 55 1XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 56 5XXXXX (DEG C TO THOUSANDTHS) 61 5XXXXX (PPT OR PRACTICAL SALINITY UNITS 66 5
- TO THOUSANDTHS)XXXX (MILLILITERS/LITER) 71 4ONE-CHARACTER CODE - USE NODC CODE 0080 75 1XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 76 5XXXXX (DEG C TO THOUSANDTHS) 81 5XXXXX (PPT OR PRACTICAL SALINITY UNITS 86 5
- TO THOUSANDTHS)XXXX (MILLILITERS/LITER) 91 4ONE-CHARACTER CODE - USE NODC CODE 0080 95 1XXXXX (DECIBARS TO TENTHS) 96 5XXXXX (DEG C TO THOUSANDTHS) 101 5XXXXX (PPT OR PRACTICAL SALINITY UNITS 106 5
- TO THOUSANDTHS)XXXX (MILLILITERS/LITER) 111 4ONE-CHARACTER CODE - USE NODC CODE 0080 115 1XXXXX - USED FOR SORTING DATA RECORDS 116 5
CAPITULO VII
72
VII.- PERSPECTIVAS FUTURAS
En el presente siglo se vislumbra cada día más una mayor demanda hacia las
metodologías automatizadas de monitoreo oceánico, así como también se observa
una tendencia hacia la creación de instrumentos más pequeños que reduzcan el
consumo de energía y disminuyan la necesidad de la intervención humana. La
tecnología instrumental en las ciencias marinas se ha valido del desarrollo de otras
ciencias prioritarias que han logrado un mayor avance como la medicina, al adoptar
el principio de funcionamiento de muchos equipos sus equipos para la realización de
las investigaciones oceánicas, por ejemplo: un método óptico láser y de fibra óptica
utilizado para observar las células en promedio a millones por segundo, se ha
adaptado en la oceanografía para investigaciones de organismos unicelulares del
fitoplanckton que producen grandes afloramientos costeros imprevistos como la
“marea roja” responsable de la muerte de grandes cardúmenes de peces y de serias
enfermedades en los humanos que tienen contacto con aguas contaminadas por
ellos. [ 21 ]
La biomasa de los organismos microscópicos en el océano es inmensa y
poco conocida, así que esta técnica nueva es de mucha utilidad para extender el
conocimiento en esa área, así como también los sistemas acústicos han ayudado a
profundizar en el conocimiento de su distribución y comportamiento. La utilización de
micromáquinas con válbulas y bombas basadas en materiales electroestrictive que
cambian sus dimensiones físicas en respuesta a una señal eléctrica aplicada, provee
un camino para lograr la utilización de mínimas cantidades de reactivo en análisis
químicos y bajo costo en su mantenimiento. Los biosensores construidos por una
enzima o sustancia química con un semiconductor que van a un transductor y dentro
de él se convierte directamente la concentración de una sustancia en una señal
eléctrica, ha ayudado al conocimiento de la microbiología de organismos oceánicos.
73
7.1.- VEHICULOS REMOLCADORES DE INSTRUMENTOS.
La utilización de instrumentos y equipos que pueden ser remolcados
detrás del barco dando una cobertura continua del muestreo mientras se desplaza
de una estación a otra, ha permitido el ahorro de tiempo así como la disminución en
el costo de las operaciones marinas; el remolque de instrumentos a una profundidad
constante, ha cubierto la necesidad que se tenía de hacer un muestreo de la
columna de agua completa. Con una carga útil de un CTD y otros instrumentos se
pueden medir extensas áreas oceánicas a grandes profundidades.
Un método similar fue implementado por investigadores de la Universidad de
Guadalajara quienes construyeron una nave de forma hidrodinámica (Ver Fig. 17)
montándole un CTD, el mecanismo se activa por medio del flujo de agua y se
realizan mediciones remolcando el equipo dando círculos con el barco, permitiendo
la posibilidad de que se tomen datos de una zona más amplia. [ 2 ]
Fig. 17.- Casco remolcable para CTD, vista lateral (superior)y vista de planta (inferior). (Filonov, 1996).
74
El la figura anterior, 1 Casco. 2 Aleta para sustentación, que provee una
flotabilidad positiva mientras va siendo remolcado. 3 Tapa hidrodinámica removible. 4
Aberturas que permiten que el agua fluya a través del casco mientras está hundido. 5
Barra de acero alrededor del casco para remolcarlo. 6 Quilla direccional para evitar la
rotación mientras es remolcado. 7.- Estructura de acero para atar peso adicional para
regular la velocidad de descenso.
En un tiempo promedio de 5 horas y 21 minutos, con un muestreo promedio
de 2 mediciones por segundo y una velocidad de descenso del aparato de 1.4 mkeg,
cubrieron alrededor de 28 millas usando menos de 2 minutos de tiempo para cada
perfil.
El CTD utilizado sobre el casco que construyeron tiene una memoria de 128 K
y un máximo de inmersión de 2058 m. El barco se equipo con un winche, un sistema
de navegación por satélite así como radar y radio.
7.2.- INSTRUMENTOS DE TECNOLOGIA SUPER-ALTA
Un grupo de investigadores de la WHOI en colaboración con científicos del
Institute of Marine and Coastal Sciences de la Universidad de Rudgers en Nueva
Jersey, establecieron el sistema Long-term Ecosystem Observatory at 15m deep
(LEO-15) (Ver Fig. 18), está compuesto por una serie de instrumentos científicos
que toman mediciones continuas de lo que está sucediendo en el fondo en un área
de 5 millas de costa y envía la información a través de un cable enterrado de fibra
óptica a un cuarto de cómputo en un laboratorio costero, también envían con cierta
frecuencia un vehículo (ROV) (Ver Fig. 19) empacado con una gran cantidad de
instrumentos que recorre 12 millas fuera de la costa, tomando mediciones de ida y
regreso, el vehículo descarga todos los datos a la estación costera por el cable de
fibra óptica y al atracarse en el muelle, recarga sus baterias antes de iniciar un nuevo
transecto. [ 26 ]
75
A bordo de una lancha Zodiac de 24 pies de longitud, los
investigadores se comunican por radio con la estación costera para saber donde está
el vehículo y que está haciendo.
Fig. 18.- Long-term Ecosystem Observatory at 15m deep (LEO-15 )(http/www.marine.rudgers.edu/cool: 21/12/99).
7.2.1.- ADQUISICION DE DATOS
LEO-15 transmite vídeo, sonido, y datos sobre temperatura y niveles de
salinidad, corrientes, altura y período de la ola, transporte de sedimentos,
afloramientos de fitoplankton y una gran variedad de características químicas. Utiliza
un Perfilador Conientímetro Doppler, para medir corrientes en intervalos de 10 a 20
pies de la superficie al fondo. Mediciones superficiales son correlacionadas con
Radares Doppler y Satélites. [ 15 ]
76
En la estación costera de LEO-l 5, los monitores de las computadoras reportan
condiciones en tiempo real de 2 nodos, y otras trayectorias cualquiera sobre las
cuales una Unidad de Monitoreo del Medio Ambiente Remota (REMUS) está en
movimiento en ese momento. En otra sala, expertas computadoras turnan los datos
a cintas de almacenamiento. [ 6 ]
REMUS- Esta unidad controla de manera remota el vehículo que mide la
temperatura, salinidad, profundidad, la turbidéz del agua, velocidad y dirección de la
corriente y fluorescencia (fitoplankton contenido en el agua)
Fig. 19.- Vehículo de Operación Remota (ROV) de LEO-l 5.(http//www.marine.rudgers.edukool: 21/12/99).
Fig. 20.- Detalles del equipo utilizado en LEO-15(http//wvw.marine.rudgers.edukool: 21/12/99).
78
7.2.2.- DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO DE LA FIG. 20 QUE UTILIZALEO-l 5:
Nodo LEO-15.- Esta plataforma amarrada es la caja de conexión para todos
los demás instrumentos. El cable de fibra óptica corre de la
estación de campo al nodo donde están disponibles múltiples
datos y puertos de energía para los instrumentos.
REMUS.- Unidad Remota de Monitoreo Ambiental.- Este vehículo controlado
en forma remota, mide temperatura, salinidad, profundidad y
dispersión óptica (turbidéz del agua), velocidad y dirección de
la corriente y fluorescencia (contenido de fitoplankton en el
agua).
WRC Deslizador.- Es similar a REMUS, excepto que esta unidad no utiliza
electricidad para propulsarse a sí mismo, esto lo hace por
medio de vejigas internas de aceite y corrientes oceánicas
creadas por viento y diferencias de temperatura.
REMUS Turbulencia.- Se utiliza en distancias cortas (menos de 10 Km) para
medir microestructuras de turbulencia y viscosidad del
océano.
REMUS Estación de Atracamiento.- Este cono es montado sobre el piso
oceánico y usado por el vehículo REMUS para cargar sus
baterías y transferencia de datos. Esto es posible por medio
del cable de fibra óptica.
79
CTD-Sensor de Conductividad, Temperatura y Profundidad.- Este instrumento
es levantado en un punto en el cual toma un perfil de
temperatura, salinidad, profundidad, fluorescencia y
dispersión óptica.
ADCP-Corrientímetro Perfilador Acústico Doppler. - Este aparato les dice a
los científicos acerca de los movimientos en tres ejes
(tridimensionales) de la corriente en un perfil que va de la
superficie al fondo del océano.
RN Majid con Swath ADCP.- Este vehículo aloja un ADCP el cual es
remolcado por el RN (Research / Vessel) Caleta. Proporciona
datos de corrientes a través de un transecto, en vez de en un
solo punto.
Remolcador de CTD.- Este vehículo contiene un CTD que es remolcado a lo
largo de un transecto, proporcionándo datos continuos a
través de una línea recta (transecto).
BASS (Sensor Acústico de Esfuerzos Bentónicos) Tripod- Este trípode es el
mas largo de todos los instrumentos de LEO-15 (4 m). Mr.
BASS registra datos de corrientes extremadamente detalladas
justo sobre el piso oceánico, eliminando movimientos
superficiales del mar durante tormentas.
BIBLIOGRAFIA
81
BIBLIOGRAFIA:
l.- EG&G Marine Instruments Sea Link Systems. 1990. Mark III Conductivity,
Temperatura, Depth profiler Underwater Unit, Operation and Maintenance. Neil
Brown Instruments Systems.
2.- Filonov, A., y C. 0. Monzón. 1996. A technique for fast conductivity-
temperature-depth oceanografics surveys. Geofísica Internacional. Vol. 35(4) pp.
415-420.
3.- Fuentes Covarrubias, R., 1999. Reglas para la Elaboración de un Trabajo de
Titulación. Apuntes del Curso de Titulación de la Maestría en Ciencias: Area
Computación. 12 pp.
4.- Gamez Niño de Rivera E.C., 1998. Aplicaciones de computo en la
Hidrodinámica Aledaña a los Estados de Jalisco y Colima. Tesis Maestría en
Ciencias: Area de Computación. FIME. U. De C.
5.- Hewlett-Packard, Inc. 1983. Operations Manual HP-85, Modelo SA- XBT
Data Adquisition System. U.S.A.
6.- Institute of Marine and Coastal Sciences Marine Remote Sensing Lab. (1998,
27 de septiembre). Obtenido en la Red Mundial el día 21 de diciembre de 1999.
http://www.marine.rutgers.edu/cool.
7.- McCormicK & Thiruvathukal. 1976. Elements of Oceanography. W. B.
Saunders Company.
8.- Martínez Covarrubias S. G., M.A. Rocha Silva., M. 1. Cortéz Mora,., R. M
Villanueva Magaña. 1999. Guía General para la Presentación de Documentos
Recepcionales de Posgrado. Dirección General de Posgrado.Universidad de
Colima.
82
9.- Morales Blake, A. R., 1999. Sistema Integral para el Manejo de Proyectos
Oceanográficos “OCEANUS”. Tesis de Maestría en Ciencias: Area Computación.
FIME. U. de C.
lo.- National Oceanographic and Atmospheric Administration (2000, 03 de
enero). National Oceanographic Data Center. Obtenido en la Red Mundial el día
3 de enero del 2000:http://www.nodc.noaa.gov./General/NODC~Archive/fOO5.html.
ll .- National Oceanographic and Atmospheric Administration (2000, 03 de
enero). National Oceanographic Data Center. Obtenido de la Red Mundial el día
3 de enero del 2000:http://www.nodc.noaa.gov./General/NODC~Archive/fO22.html.
12.- National Oceanographic and Atmospheric Administration (2000, 03 de
enero). National Oceanographic Data Center. Obtenido en la Red Mundial el día
3 de enero del 2000:http://www.nodc.noaa.gov./General/NODC_Archive/fOO4.html.
13.- National Oceanographic and Atmospheric Administration (2000, 03 de
enero). Natíonal Oceanographic Data Center. Obtenido en la Red Mundial el día
3 de enero del 2000: http://www.nodc.noaa.gov./General/NODC_datafmts. html.
14.- National Oceanographic and Atmospheric Administration (2000, p3 de
enero). National Oceanographic Data Center. Obtenido de la Red Mundial el día
3 de enero del 2000:http://www.nodc.noaa.gov./General/NODC_Archive/fOl5.html.
15.- Rudgers University. (1999, 21 de diciembre ). Obtenido de la Red Mundial el
día 3 de enero del 2000: http://www.marine.rutgers.edu/cool/LEOl5.html.
16.- Resnick R., y Halliday, D., 1997. Física. 4a Ed. Volúmen 1. C.E.C.S.A. 658 pp.
17.- SonTek, Inc. 1997. Acoustic Doppler Current meter, Operation Manual.
83
18.- Sea-Bird Electronics, Inc. 1997. Operating Manual Seacat SBE 19-03.
Conductivity, Temperature, Depth recorder. Número de Serie S/N 1916129-2544.
19.- Sea-Bird Electronics, Inc. 1997. CTD Data Adquisition Software Seasoft
Version 4.227. 141 pp.
20.- Sea-Bird Electronics, lnc. 1997. Operating Manual MicroCat SBE 37SI,
Conductivity and Temperature Recorder. Numero de Serie S/N 37SI 17170-0279.
46 PP.
21.- Summerhayes, C. P. & S. A. Thorpe. (1998). Oceanography. An ilustrate
Guide. (2a ed). John Wiley & Sons. New York, USA. 397 pp.
22.- Smith, R., & J. Traggeser. (1981). Self-Contained Current Meter, Model 135.
Operation and Maintenance Manual. Interocean, Inc.
23.- Thurman, H.V. (1997). Introductory Oceanography. Prentice Hall, New
Yersey. 8a edición. 544 pp.
24.- Tocci, R.J. 1996. Sistemas Digitales principios y Aplicación. Prentice-Hall,
Inc., Hispanoaméricana, S. A. 6a edición. 636 pp.
25.- Weihaupt, J. G. (1984). Exploración de los Océanos. Introducción a la
Oceanografía. (la de.). C.E.C.S.A. 640 pp.
26.- Wiley, P. (1998, octubre). Wiring the Jersey Coast. Smithsonian Magazine.
Obtenido en la Red Mundial el día 21 de diciembre de 1999. http://www.
Marine.rutgers.edu/cool/LEO15.html.
GLOSARIO DETERMINOS
85
GLOSARIO DE TERMINOS:
ANTROPOGÉNICAS.- Son las modificaciones que sufre el océano producidas por la
intervención de la mano del hombre.
A BORDO.- Cubierta o superficie de un barco donde se realizan maniobras de
navegación y/o investigaciones diversas.
AL PAIRO.- Estado de un barco oceanográfico que consiste en detener la marcha,
pero sin apagar motores; muchos barcos se ayudan con un sistema de hélices
auxiliares para mantener el barco lo más fijo posible (libre de movimientos por
corrientes).
AUTONOMíA.- Es la capacidad de un barco de realizar trabajos en altamar sin
abastecimiento de combustible ni alimentación.
ADQUISICIÓN DE DATOS.- Proceso mediante el cual una computadora adquiere
datos analogicos digitalizados.
BIT.- Dígito del sistema binario de numeración
BYTE.- Palabra de 8 bit.
BIT DE PARIDAD.- Bit adicional que acompaña a cada grupo de un código, de forma
tal que el número 1 que se transmite sea siempre par (0 impar).
DIODO ZENER.- Es un diodo de silicio que se ha diseñado para funcionar mejor en
la región de rompimiento, es la escencia de los reguladores de voltaje, circuitos que
mantienen el voltaje casi constante sin importar que se presenten variaciones en el
voltaje de línea y la resistencia de carga.
86
DIGITALIZACION.- Proceso mediante el cual una señal analógica es convertida en
un dato digital.
EEPROM.- ROM que puede programarse, borrarse y volverse a programar
eléctricamente.
“IN SITU”.- Lugar exacto (en profundidad) donde se toma un dato oceanográfico.
REGION DE ROMPIMIENTO.- Especificación de voltaje máximo; voltaje inverso
que puede soportar un diodo antes de romperse.
PLANCTON.- Organismos que derivan con las corrientes oceanicas, incluyen
fitoplankton (plantas) y zooplankton (animales).
TRANSDUCTOR.- Dispositivo semiconductor que convierte una variable física en
eléctrica. Una señal débil debe ser amplificada hasta que tenga la potencia suficiente
para ser útil.
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