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 Fase observacional. Campañas de recogida de datos y fondeo de correntómetros.

  1. Secciones profundas
    Repetición bianual (invierno y verano) de la secciones estándar profundas en Finisterre (42ºN), Ortegal (8ºW) y Santander (3º 47’W), y repetición mensual de la sección de Santander (3º 47’W). La integración de VACLAN dentro de Radiales permite la integración de ambos sistemas de muestreo en esta sección, al menos hasta la estación 7, donde se ha localizado uno de los fondeos permanentes.

    Proyecto VACLAN: Mapa de estaciones


  2. Cajas de flujos.
    Además de las secciones repetidas hemos establecido una campaña hidrológica anual (verano) cerrando para cajas para el cálculo de flujos entre el margen Ibérico, la cuenca ibérica y el Golfo de Vizcaya:

    Proyecto VACLAN: Mapa de boxes


    • Diseño instrumental. En estas campañas empleamos el muestreo hidrográfico estándar siguiendo el protocolo establecido en el proyecto Gyroscope (Parrilla et al., 2002). Empleamos batisondas CTD modelo SBE 911+ (www.seabird.com/products/spec_sheets/911data.htm), muestreando a 24 Hz y equipadas con diversos sensores adicionales (oxímetro, turbidímetro, fluorómetro entre otros) e integrada en una roseta de 24 botellas Niskin de 10 l. Además de para la toma de muestras para el análisis de nutrientes, estas muestras se emplean para el calibrado del sensor de conductividad y el oxímetro. La roseta se equipa con un altímetro/pinger para la detección de la distancia al fondo y la por tanto optimizar el muestreo en la vertical. El control de los equipos se realiza desde cubierta mediante la conexión del cable electromecánico con la unidad de cubierta SBE11 conectada a un PC. En éste se integran, además de la adquisición de datos y el cierre de botellas, los datos de navegación NMEA. La adquisición y post-procesado de los datos se realizará con el software del fabricante (SeaSoft y SBE Data Procesing). El post-procesado consistirá en la eliminación de valores erróneos, la corrección por inercia térmica, un filtro de la presión para aumentar la resolución, y el promedio de los valores tomados a 24 Hz en celdas de 2 dbar.



    • Calibración de los sensores de la batisonda. El sensor de presión tiene una exactitud de 1.02 dbar y una resolución de 0.1 dbar, los de temperatura tienen una exactitud de 0.00 1ºC y una resolución de 0.0002 ºC, y los de conductividad tienen una exactitud de 0.0003 S/m y una resolución de 0.00004 S/m. El calibrado de los equipos a utilizar en la campaña es de vital importancia para Proyecto VACLAN: laboratorio asegurar la calidad de las medidas, por lo que se han establecido protocolos muy cuidadosos de calibrado de sensores pre y post-campaña (siguiendo la metodología WOCE) y , junto con la comparación con datos históricos. Así mismo se han desarrollado un conjunto de aplicaciones para la adquisición, calibrado y tratamiento de datos de CTDO2 (posible link??). El primer proceso de datos se realizara con los coeficientes de calibración más recientes. Tras ello, se comparan los datos de los sensores y los análisis de las muestras de las botellas. Las salinidades se realizan con un salinómetro Guildline Autosal Modelo 8400 B, estandarizado diariamente con Agua de Mar Estándar (SSW). Las especificaciones del manual técnico del salinometro dan una precisión de 0.0002 y una seguridad mayor de ±0.002 durante 24 horas sin volver a estandarizar, cuando el instrumento esta operando a una temperatura entre +4 y –2ºC de la del ambiente. La resolución del instrumento es tal que el último dígito es aproximadamente equivalente a 0.0002. Los oxígenos se estiman mediante el método Winkler. Con todo ello se ajustan los valores de conductividad “in-situ” a las medidas de Autosal a una recta de calibración, para con ella corregir la conductividad y recalibrar las medidas en todas las estaciones.


    • Nutrientes. Las muestras para la determinación de nitrato, nitrito, fosfato y silicato se congelan a bordo y se determinan en un analizador de flujo continuo usando un Bran+Luebbe AA II de cinco canales.


    • Muestreo LADCP. Proyecto VACLAN: roseta De forma adicional se ha integrado dentro del conjunto de observaciones sistemáticas la adquisición de perfiles verticales de velocidad a partir de Lowered Acoustic Doppler Current Profiler (LADCP, http://ladcp.ldeo.columbia.edu/ladcp/). El sistema LADCP empleado consiste en dos perfiladores doppler Workhorse (WH) RDI 300 kHz sincronizados y configurados en modo LADCP. Los instrumentos se montan en la roseta en unas estructuras metálicas especialmente diseñadas para esta configuración, que consiste en uno de los instrumentos apuntando hacia abajo (sentinnel MASTER, MWH) y otro hacia arriba (monitor SLAVE, SWH). La denominación MASTER/SLAVE hace referencia a cuál de ellos se encarga de sincronizar la emisión de los pings, para evitar interferencias de las señales de ambos instrumentos. Para ello, es necesario conectar físicamente ambos correntómetros. Ambos instrumentos tienen sensores de presión, temperatura, heading, pitch, roll, pueden descender hasta 6000 m en modo LADCP. El sentinnel (s/n 2908) y desde mayo el monitor (s/n 3912) están configurados con Bottom Track de RDI.


    • El método empleado para el tratamiento de datos de LADCP es el Método de M. Visbeck. Este método calcula las velocidades usando un problema inverso para eliminar el desplazamiento de la roseta-LADCP/barco. La solución se obtiene a partir de una técnica de mínimos cuadrados. El problema es un problema sobredeterminado y se resuelve aplicando algunos condicionantes, por ejemplo las velocidades cerca del fondo (Bottom Track), los datos de CTD y, eventualmente, incluyendo datos de ADCP de casco. El esquema de Visbeck es atractivo, ya que está escrito íntegramente para Matlab. El inconveniente es que requiere un alto coste computacional.


  3. Fondeos.
    La recogida y realización de los fondeos se lleva a cabo durante las campañas dedicadas a las secciones profundas. Las tareas implican la recogida del material fondeado, el volcado de datos, la limpieza del material, sustitución de baterías y reparación de desperfectos, y re-localización del fondeo.

    • Medida de corrientes superficiales. Para evaluar las corrientes superficiales en la estación MINAS (43N 11W) se instaló un perfilador doppler (ADCP) de corrientes a 160 m de profundidad, con los tranductores orientados hacia la superficie. Este aparato estaba configurado para medir las corrientes en 20 celdas de 8 metros cada una. El correntómetro va insertado en una boya especialmente diseñada para orientarse horizontalmente frente a la corriente. El sistema iba equipado con un liberador acústico para rescatar el aparato y un anclaje al fondo mediante un cabo y un muerto de 150 kg. El mantenimiento consiste en el volcado de datos y el reemplazo de las baterías de correntómetro y liberador cada dos meses. Centro ejecutor: Universidade de Vigo.


    • Medidas físico-químicas en contínuo. La instalación de una boya CARIOCA en la estación MINAS debía permitir la evolucion de C02 en tiempo real, mediante el seguimiento de los datos adquiridos en tiempo real a través de su página web. El mantenimiento implica la visita bimensual a MINAS, incluyendo la toma de muestras en toda la columna de agua y la determinación de CTD, pH, alcalinidad, O2, nutrientes y MOD para evaluar el contenido en carbono antropogénico (Pérez et al., 2002). La finalidad era incluir la estación MINAS como estación permanente ligada al programa español de IGBP. Centro ejecutor: Instituto de Investigacions Mariñas de Vigo (CSIC).

      Proyecto VACLAN: esquema del fondeo de la Radial de Santander


    • Medida de corrientes profundas. Se han desplegado dos fondeos tanto en la sección de Finisterre como en la de Santander. El mantenimiento periódico se realiza durante la repetición de las secciones estándar. Las líneas llevan tres correntómetros Aandera modelos RCM 8 y RCM 9, a las profundidades de las aguas centrales (NACW), agua mediterránea (MW) y agua de Labrador (LSW) aproximadamente a 300, 1000 y 2200 m de profundidad. Estos instrumentos registran los datos en una memoria sólida. El registro de memoria consta de seis canales: número de referencia, temperatura, conductividad, presión, dirección y módulo de la corriente, y es posteriormente convertido a serie temporal tras asignar a cada registro la fecha y hora de adquisición.

      El primer control de calidad consiste en verificar que el número de medidas registradas coincida con el número calculado a partir del periodo de medidas y el el intervalo de muestreo. Seguidamente, la representación gráfica preliminar de de cada variable puede ayudar a detectar visualmente datos erróneos. Proyecto VACLAN: popa del buque El paso final consiste en ejecutar un programa de validación, de forma que cada dato es comparado con el anterior. Si la diferencia entre ambos es mayor que una tolerancia determinada se sustituye por otro calculado mediante la interpolación de Lagrange de tres puntos. Con los datos controlados se realiza un análisis estadístico elemental, que porporciona el espectro de frecuencias y los valores máximos, mínimos y medios de cada uno de los parámetros. Después eliminan las frecuencias sub-horarias con un filtro de medias móviles Godin (tipo AmAmAn). Con estos datos suavizados se confeccionan representaciones gráficas de las componentes de la corriente, vector progresivo (trayectoria virtual seguida por una partícula de agua), histogramas de la dirección y velocidad de la corriente, gráficas de la temperatura y salinidad.


  4. Lanzamiento de boyas ARGO.
    Proyecto VACLAN: boya_ARGO Aprovechando la experiencia en el lanzamiento de las boyas del proyecto GyroScope, se ha llevado a cabo el lanzamiento de 2 boyas de la acción ARGO-España destinadas a completar el muestreo de zonas periféricas de la Península. Estas boyas se consideran vitales el estudio de la zona, y exigen una metodología diferente por estar muy próximas a la costa. Evitar el acercamiento a la costa implica disminuir (de 10 a 4 horas) el tiempo de emisión en superficie y reducir la capacidad de muestreo de la columna de agua. En armonía con el objetivo ARGO de una boya cada 3ºx3º y de forma integrada con la cobertura de GyroScope se determinó su lanzamiento en 43N12W y en 44º 50’N 12ºW durante la primera campaña.




  5. Imágenes de Satélite.
    El proyecto contempla la adquisición de datos de temperatura superficial del mar (SST) a partir de los sensores AVHRR instalado en los saatélites de la serie NOAA. Las imágenes son recogidas por la estación de recepción instalada en el Centro Oceanográfico de Santander del IEO. La imagen se reciben y procesan en tiempo real, pudiendo ser enviada al buque oceanográfico para la asistencia durante la campaña.

    Proyecto VACLAN: SST


  6. Modelo numérico.
    Como complemento a los esfuerzos desarrollados en el ámbito del proyecto VACLAN, se propone introducir la aplicación de un modelo 3D, baroclino, de área limitada, capaz de resolver la mesoescala y los procesos verticales con una batimetría realista y una descripción avanzada de la advección y la mezcla vertical.


 

 

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