ES2327194B1 - Sistema de medicion y representacion de datos sobre el mar. - Google Patents

Abstract

Sistema de medición y representación de datos sobre el mar, que permite obtener datos de las condiciones del agua de mar a través de boyas móviles que navegan arrastradas por las corrientes marinas, dirigiéndose hacia las zonas en las que se produce una diferencia de temperatura en las diferentes masas de agua y que, durante su recorrido, van obteniendo datos sobre su posición, el movimiento y velocidad de las corrientes marinas, así como sobre la temperatura y salinidad del mar, transmitiendo dichos datos a una estación receptora donde se procesan con el fin de trazar mapas que reflejen las características de los océanos, utilizando los diferentes sistemas de satélites de comunicación de cobertura global que ofrece el mercado para la transmisión.

Description

Sistema de medición y representación de datos sobre el mar.

Objeto de la invención

Esta invención se refiere a un sistema de medición y representación de datos sobre el mar basado en un sistema de boyas que analizan las características del agua y cuyos datos obtenidos se transmiten a una estación receptora a través de satélites de comunicación.

Antecedentes de la invención

Uno de los mayores retos técnicos que tiene el estudio de los mares es la construcción de instrumentos que midan con precisión y exactitud las diferentes características del agua de mar, necesarias para prever su comportamiento, y con ello poder mejorar el uso de los recursos que proporciona. Con estos métodos, por ejemplo, se intenta comprender y predecir por qué algunas partes del océano son más fértiles y proliferas en seres vivos que otras. La producción de vida en el océano está íntimamente relacionada con las características físicas y químicas del agua. Cuando el plancton capta la energía del Sol y la almacena para elaborar alimento, necesita de sustancias inorgánicas llamadas nutrientes, las cuales se encuentran en el fondo del océano como producto de la descomposición bacteriana de la materia orgánica, y que para salir del fondo y subir a la superficie necesitan de las corrientes marinas. Estos nutrientes forman un abono del mar, semejante a lo que sucede cuando se fertiliza un campo de tierra. Esto provoca el aumento de la producción de vida, y por lo tanto, de las poblaciones de vegetales y animales marinos. El conocimiento del balance térmico en el mar también permite entender la distribución de las comunidades de organismos tanto en las aguas superficiales como en las profundas. Por otro lado, la temperatura interviene directamente en el establecimiento de la distribución de las masas de agua en el océano, por cambios de la densidad, disponiéndose las menos densas y calientes arriba y las más densas y frías abajo. Otro ejemplo de la relación de la temperatura con las características del océano consiste en que las sales disueltas en el agua del mar hacen descender su temperatura de congelación, evitando que una gran parte de ella se congele y pase al estado sólido, y por ello se vayan llenando poco a poco de hielo las cuencas
oceánicas.

Las características más importantes a medir son la temperatura, la salinidad y la velocidad de las corrientes marinas, cosa que se vienen haciendo desde hace mucho tiempo, usando diferentes métodos.

Hay varios métodos para el estudio de las corrientes de superficie, como por ejemplo, la observación del desplazamiento de un objeto flotante o la utilización de aparatos que registran el voltaje producido por las corrientes permitiendo así conocer su velocidad.

Para tener datos sobre la salinidad se mide la conductividad eléctrica del agua y su temperatura, con lo que se obtiene el nivel de salinidad.

La primera técnica automatizada para determinar la temperatura media de superficie se consiguió por medio de la medición de la temperatura del agua en el embarcadero interno de los barcos. Las medidas hechas rutinariamente desde los barcos se hacen de agua que puede estar a 5m bajo al superficie. Sin embargo, esta medición no es muy consistente dado que la profundidad del agua en cada zona puede variar de un lugar a otro, así como el punto de medición.

Desde los años 80 se utilizan satélites para medir dichas características y esto ha proporcionado una gran capacidad para estudiar la variación espacial y temporal de las mismas. La medición por satélite se hace mediante sensores, captando la radiación del océano en dos o más longitudes de onda en la parte infrarroja del espectro electromagnético, y después relacionando empíricamente los datos obtenidos con la temperatura. Esta medición realizada por los satélites proporciona una buena visión del océano y un gran número de vistas de las zonas analizadas, permitiendo un examen muy completo de la región superior del océano, que no sería posible con otros métodos conocidos. Sin embargo, hay varias dificultades con las medidas absolutas de los satélites: Primero, que toda la radiación emana de la parte más superficial del océano, aproximadamente del 0,1 mm. o incluso menos, y esto puede no representar la temperatura del metro de agua en la parte superior, debido principalmente a los efectos de evaporación que se producen durante el día, así como a la pérdida de temperatura por la noche y también por la radiación de retorno. Y en segundo lugar, el satélite no puede ver a través de las nubes, creando áreas de falsa medición en los análisis que realiza durante largos
períodos.

Otro sistema usado para recopilar datos consiste en utilizar boyas fijas, que realizan la medición de la temperatura del agua siempre a 1 metro de profundidad, que es la zona ideal de medición, usándose para ello sondas eléctricas de gran robustez. El problema que conlleva este tipo de sistema es que sólo puede realizar mediciones en una zona muy concreta y restringida del mar, debido a que las boyas permanecen siempre ancladas en un punto determinado.

Descripción de la invención

El invento que se describe en la presente memoria da respuesta a los problemas anteriormente mencionados.

Este invento consiste en un proceso basado en un sistema de obtención de datos a través de boyas móviles, que analizan las condiciones del agua de mar y que transmiten esos datos mediante satélites de comunicación, con el fin de trazar mapas que reflejen las características de los océanos.

Estas boyas están basadas en la boya telesonar, cuya patente ES2212920B1 es propiedad del inventor que presenta esta memoria.

El proceso comienza con la suelta en el mar de un número determinado de boyas a las que se deja navegar libremente. Arrastradas por corrientes, las boyas se dirigen hacia las zonas en las que se produce una diferencia de temperatura en las diferentes masas de agua. Durante su recorrido van obteniendo datos sobre las características a medir, como son, el movimiento y la velocidad de las corrientes marinas, la temperatura y la salinidad.

Las características principales de cada boya son: una gran autonomía gracias a un conjunto de baterías recargables con energía solar y un funcionamiento totalmente automatizado, utilizando para ello, una tarjeta de control o CPU, dos transductores, una tarjeta de sonda, un sensor térmico y un software para controlar el funcionamiento del equipo.

El resultado de los diferentes análisis se transmite en tiempo real a una estación receptora donde un sistema informático preparado para tal fin, integra los resultados y los visualiza en una pantalla en forma de mapa de la zona estudiada, utilizando una escala de colores para identificar los diferentes resultados.

Para la transmisión de la información a la estación receptora se utilizan los diferentes sistemas de satélites de comunicación de cobertura global que ofrece el mercado.

Todo esto permite la realización de mapas de temperatura, corrientes y salinidad, con el fin de poder estudiar las condiciones del mar y también poder corregir posibles fallos en los datos proporcionados por los satélites que se dedican a recoger medidas de zonas marítimas.

Las características y ventajas de la invención se podrán ver más claramente a partir de la descripción detallada que sigue de una forma preferida de realización, dada únicamente a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, con referencia a las figuras que se acompañan.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra un aspecto de la boya utilizada y el modo de transmisión de datos y las trayectorias de las boyas.

Las figuras 2 y 3 muestran diferentes representaciones de datos.

Descripción de una realización preferencial

Tal y como se ha indicado en lo que antecede, la descripción detallada de una realización preferencial de la invención va a ser llevada a cabo en lo que sigue con la ayuda de los dibujos anexos, a través de los cuales se utilizan las mismas referencias numéricas para designar las partes iguales o semejantes.

La figura 1A representa el aspecto físico de la boya (1) utilizada.

La figura 1B muestra el camino que sigue la información. Las boyas (1) transmiten continuamente datos obtenidos de mediciones hechas en el mar a una estación receptora (3), a través de un satélite (2) de comunicación. En dicha estación receptora (3), los datos son analizados (4) y visualizados en la pantalla de un ordenador (5), mostrándose estos datos en forma de mapa de la zona estudiada.

Tal y como se representa en la figura 2A, las boyas (1) soltadas en el mar siguen la trayectoria de corrientes marinas y son arrastradas por dichas corrientes hasta zonas de diferencia de temperatura. Durante su viaje, obtienen y transmiten continuamente datos sobre las condiciones del agua y sobre la posición en que se encuentran.

La figura 2B muestra una concentración de boyas (1) en una zona del mar, indicando cada una de ellas los datos (6) sobre su identificación y su posición.

La figura 3A muestra diferentes representaciones gráficas de las zonas analizadas y de las medidas tomadas mediante una escala de colores (7), que representa los valores de dichas medidas en diferentes gradaciones de color. La figura 3A muestra datos sobre la temperatura y la 3B, sobre la salinidad.

Debe entenderse que la invención ha sido descrita según una realización preferida de la misma, por lo que puede ser susceptible de modificaciones sin que ello suponga alteración alguna del fundamento de dicha invención, pudiendo afectar tales modificaciones a la forma, tamaño o materiales de fabricación.

Claims (2)

1. Sistema de medición y representación de datos sobre el mar, caracterizado por ser un sistema de obtención de datos de las condiciones del agua a través de boyas (1) móviles que soltadas en el mar, navegan arrastradas por las corrientes marinas, dirigiéndose hacia las zonas en las que se produce una diferencia de temperatura en las diferentes masas de agua y durante su recorrido van obteniendo datos sobre su posición, el movimiento y la velocidad de las corrientes marinas, la temperatura y salinidad del mar, transmitiendo esos datos, mediante satélites (2) de comunicación, a una estación receptora (3) donde se procesan con el fin de trazar mapas que reflejen las características de los océanos, representadas gráficamente mediante datos escritos (5) y escalas de colores (7).

2. Sistema de medición y representación de datos sobre el mar, según reivindicación primera, caracterizado porque para la transmisión de la información a la estación receptora (3), pueden utilizarse los diferentes sistemas de satélites (2) de comunicación de cobertura global que ofrece el mercado.