JP4609940B2 - Method for detecting the flow condition of the ocean layer - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、海洋中層に放出された液体の挙動を把握するための海洋層の流動状況検出方法に関する。   The present invention relates to, for example, a method for detecting a flow state of an ocean layer for grasping the behavior of a liquid discharged into the ocean middle layer.

近年、地球温暖化の観点から、回収された二酸化炭素の海洋隔離が検討されており、二酸化炭素を海洋に隔離する場合には、放出管の形状や放出部位の圧力などを最適に決定している(例えば、下記特許文献1参照)。また、隔離された二酸化炭素の海洋中での希釈状況を解明することは二酸化炭素の効果的な隔離手法の設定や環境変化の把握につながり有用である。   In recent years, from the viewpoint of global warming, the sequestration of recovered carbon dioxide has been studied, and when isolating carbon dioxide into the ocean, the shape of the discharge tube and the pressure at the discharge site are optimally determined. (For example, see Patent Document 1 below). Also, elucidating the state of dilution of sequestered carbon dioxide in the ocean is useful for setting effective sequestration methods for carbon dioxide and grasping environmental changes.

このため、二酸化炭素の拡散挙動や影響範囲を把握したり予測することが重要である。海洋において物質の流動・拡散現象の把握には、蛍光染料やブイを用いた追跡把握が有効であると考えられている。しかし、海洋の中層(例えば、1000m〜3000m程度)での追跡把握を正確に行う技術は確立されていないのが現状であり、1000m〜3000m程度の中層において二酸化炭素の拡散挙動や影響範囲は正確に把握・予測できていないのが実情である。   For this reason, it is important to grasp and predict the diffusion behavior and the influence range of carbon dioxide. In the ocean, tracking and understanding using fluorescent dyes and buoys are considered effective for understanding the flow and diffusion phenomena of matter. However, there is currently no technology for accurately tracking and grasping the middle layer of the ocean (for example, about 1000m to 3000m), and the diffusion behavior and influence range of carbon dioxide are accurate in the middle layer of about 1000m to 3000m. The actual situation is that we have not been able to grasp and predict.

特開2000−70702号公報JP 2000-70702 A

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、海洋の中層であっても放出された液体の挙動を把握することができる海洋層の流動状況検出方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a method for detecting the flow state of the ocean layer, which can grasp the behavior of the discharged liquid even in the middle layer of the ocean.

上記目的を達成するための本発明の第1の態様は、所定深度の海洋層にトレーサを放出すると共に所定の深度を維持するブイを放出し、ブイの挙動に基づいてトレーサの拡散を予測しながらトレーサの流れ方向の流動の状況及びトレーサの流れ方向に交差する方向の流動の状況に基づいて所定の深度における海洋層の流れ状況を検出することを特徴とする海洋層の流動状況検出方法にある。   In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention releases a tracer to an ocean layer at a predetermined depth and releases a buoy that maintains the predetermined depth, and predicts the spread of the tracer based on the behavior of the buoy. A method for detecting the flow state of an ocean layer, comprising: detecting a flow state of an ocean layer at a predetermined depth based on a flow state of a tracer in a flow direction and a flow state in a direction crossing the flow direction of the tracer. is there.

第1の態様では、ブイの挙動に基づいてトレーサの拡散の分布・挙動を予測した状態で蛍光染料の平面の広がり及び深さ方向の広がりを把握することができ、海洋の中層であっても放出された液体の挙動を把握することができる。   In the first aspect, it is possible to grasp the spread of the fluorescent dye in the plane and in the depth direction in a state where the distribution / behavior of the tracer is predicted based on the behavior of the buoy. The behavior of the released liquid can be grasped.

本発明の第2の態様は、第1の態様において、トレーサは蛍光染料であり、蛍光染料の拡散の分布・挙動に基づいて海洋層の流動状況を導出することを特徴とする海洋層の流動状況検出方法にある。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the tracer is a fluorescent dye, and the flow state of the ocean layer is derived based on the distribution and behavior of the diffusion of the fluorescent dye. In the situation detection method.

第2の態様では、蛍光染料の拡散の分布・挙動に基づいて放出された液体の希釈・拡散の分布・挙動を把握することができる。   In the second aspect, it is possible to grasp the distribution / behavior of dilution / diffusion of the released liquid based on the distribution / behavior of the diffusion of the fluorescent dye.

本発明の第3の態様は、第1又は2の態様において、複数のブイが適用され、それぞれ異なる深度が維持されることを特徴とする海洋層の流動状況検出方法にある。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, a plurality of buoys are applied and different depths are maintained, respectively.

第3の態様では、深度毎にトレーサの拡散の分布・挙動を予測することができる。   In the third aspect, the distribution / behavior of the tracer diffusion can be predicted for each depth.

本発明の第4の態様は、第1〜3の態様のいずれかにおいて、地球上の現在位置が把握された状態で洋上を航行する船舶から曳航された水中応答器によりデータを収集して収集したデータを送信し、水中応答器からのデータに基づいて所定の海洋層の流れ状況を導出することを特徴とする海洋層の流動状況検出方法にある。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, data is collected and collected by an underwater transponder towed from a ship navigating offshore with the current position on the earth being grasped. The present invention provides a method for detecting the flow state of an ocean layer, wherein the flow state of a predetermined ocean layer is derived based on data from an underwater responder.

第4の態様では、所定の深度の海洋層に曳航される水中応答器からのデータに基づいて所定の海洋層の流れ状況を導出することができる。   In the fourth aspect, the flow situation of the predetermined ocean layer can be derived based on the data from the underwater responder towed to the ocean layer at the predetermined depth.

本発明の第5の態様は、第4の態様において、水中応答器による通信は音響通信であることを特徴とする海洋層の流動状況検出方法にある。   According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, there is an ocean layer flow condition detection method according to the fourth aspect, wherein the communication by the underwater responder is acoustic communication.

第5の態様では、音響通信によりデータの通信を行うことができる。   In the fifth aspect, data communication can be performed by acoustic communication.

本発明の第6の態様は、第4又は5の態様のいずれかにおいて、ブイの深度に対して水中応答器が対応していることを特徴とする海洋層の流動状況検出方法にある。   According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the fourth and fifth aspects, the underwater responder corresponds to the depth of the buoy.

第6の態様では、複数のブイが備えられていても、それぞれのブイに水中応答器を対応させて確実な通信を行うことができる。   In the sixth aspect, even if a plurality of buoys are provided, reliable communication can be performed by associating each buoy with an underwater responder.

本発明の第7の態様は、第1〜6の態様のいずれかにおいて、海洋層の流れ状況により二酸化炭素の希釈・拡散の分布・挙動を把握することを特徴とする海洋層の流動状況検出方法にある。   According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the flow state detection of the ocean layer is characterized by grasping the distribution / behavior of carbon dioxide dilution / diffusion based on the flow state of the ocean layer. Is in the way.

第7の態様では、トレーサの状況に基づいて二酸化炭素の希釈・拡散の分布・挙動を把握することができる。   In the seventh aspect, the distribution / behavior of dilution / diffusion of carbon dioxide can be grasped based on the status of the tracer.

また、本発明の海洋層の流動状況検出方法は、海洋の中層であっても放出された液体の挙動を把握することが可能になる。   In addition, the method for detecting the flow state of the ocean layer of the present invention makes it possible to grasp the behavior of the released liquid even in the middle layer of the ocean.

図1には本発明の一実施形態例に係る海洋層の流動状況検出方法を実施する流動状況検出装置の全体構成、図2にはデータキャリアの概略構成、図3にはトレーサを放出している状況の全体構成、図4にはトレーサ及びブイ放出用のキャリアの概略構成、図5には拡散挙動の観測状況を水平面方向で表す概念を示してある。   FIG. 1 shows the overall configuration of a flow status detection apparatus that implements a method for detecting the flow status of an ocean layer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a schematic configuration of a data carrier, and FIG. FIG. 4 shows a schematic configuration of the tracer and the carrier for buoy emission, and FIG. 5 shows a concept representing the observation state of the diffusion behavior in the horizontal plane direction.

図1に基づいて流動状況検出装置の全体構成を説明する。   Based on FIG. 1, the whole structure of a flow condition detection apparatus is demonstrated.

図に示すように、洋上を航行する船舶1はGPS2により地球上の現在位置が把握され、各種情報が指令・表示用のCPU3に表示される。また、船舶1には洋上を曳航される洋上曳航体4が接続され、洋上曳航体4にはコントロール装置5及び方位・傾斜装置6が備えられ、洋上曳航体4は船舶1と同様に地球上の現在位置がGPS2により把握されている。船舶1と洋上曳航体4とは無線手段7を介して無線通信が可能となっている。   As shown in the figure, the ship 1 navigating offshore knows the current position on the earth by GPS 2 and displays various information on the CPU 3 for command and display. In addition, an offshore towed body 4 towed offshore is connected to the ship 1, and the offshore towed body 4 is provided with a control device 5 and an azimuth / tilting device 6. Is grasped by GPS2. The ship 1 and the offshore towed body 4 can wirelessly communicate via the wireless means 7.

洋上曳航体4は内部に空気が蓄えられて浮力が維持され、海面下にキールの役割を果たすポール8が設けられている。ポール8の先端にはデータ送信及び位置検知用の受信手段としての送受波器9が備えられ、送受波器9で受けた各種データの信号が無線手段7を介して船舶1のCPU3に送られる。   The offshore towed body 4 has air stored therein to maintain buoyancy, and a pole 8 that functions as a keel is provided under the sea surface. A transmitter / receiver 9 is provided at the tip of the pole 8 as a receiving means for data transmission and position detection, and various data signals received by the transmitter / receiver 9 are sent to the CPU 3 of the ship 1 via the wireless means 7. .

一方、船舶1の後部からは海中にワイヤー11が下ろされ、ワイヤー11の先端にはワイヤー11が長さ方向に亘り所定の範囲の深度(例えば、最大3000m)を保って曳航されるようにするための錘10が取り付けられている。船舶1により洋上曳航体4が海上で曳航されると共に、ワイヤー11が所定の深度の範囲の海中を曳航される。   On the other hand, the wire 11 is lowered into the sea from the rear of the ship 1 and the wire 11 is towed at the tip of the wire 11 while maintaining a predetermined range of depth (for example, maximum 3000 m) over the length direction. A weight 10 is attached. The offshore towed body 4 is towed at sea by the ship 1 and the wire 11 is towed through the sea in a range of a predetermined depth.

ワイヤー11には5台のデータキャリア12(水中応答器)が取り付けられ、5台のデータキャリア12は、例えば、海中の中層(例えば、1000m〜3000m)に維持されるようになっている。詳細は後述するが、データキャリア12にはデータの信号を音響通信により送信する送信手段や現場計測器、採取手段、データ蓄積手段等が備えられている。   Five data carriers 12 (underwater responders) are attached to the wire 11, and the five data carriers 12 are, for example, maintained in the middle layer (for example, 1000 m to 3000 m) in the sea. Although details will be described later, the data carrier 12 is provided with a transmitting means for transmitting a data signal by acoustic communication, a field measuring instrument, a sampling means, a data storage means, and the like.

尚、データキャリア12は5台に限らず2台乃至4台、または、6台以上の複数台を設けることが可能である。   Note that the number of data carriers 12 is not limited to five, but two to four or a plurality of six or more may be provided.

一方、図3に示すように、洋上を航行する船舶101に曳航されるキャリア13からトレーサとしての蛍光染料及びブイが放出される。即ち、船舶101の後部からは海中にワイヤー11が下ろされ、ワイヤー11の先端にはワイヤー11が長さ方向に亘り所定の範囲の深度(例えば、最大3000m)を保って曳航されるようにするための錘10が取り付けられている。船舶101によりワイヤー11が所定の深度の範囲の海中を曳航される。   On the other hand, as shown in FIG. 3, a fluorescent dye and a buoy as a tracer are released from a carrier 13 towed by a ship 101 sailing on the ocean. That is, the wire 11 is lowered into the sea from the rear part of the ship 101, and the wire 11 is towed at the tip of the wire 11 while maintaining a predetermined range of depth (for example, maximum 3000 m) over the length direction. A weight 10 is attached. The wire 11 is towed in the sea within a predetermined depth range by the ship 101.

ワイヤー11にはキャリア13が取り付けられ、キャリア13は、例えば、海中の中層(例えば、1000m〜3000m)に維持されるようになっている。詳細は後述するが、キャリア13にはトレーサとしての蛍光染料を放出する手段及びブイを放出する手段が備えられている。   A carrier 13 is attached to the wire 11, and the carrier 13 is maintained, for example, in the middle layer in the sea (for example, 1000 m to 3000 m). As will be described in detail later, the carrier 13 is provided with means for releasing a fluorescent dye as a tracer and means for releasing a buoy.

船舶101を航行させて所定の深度の海洋層に蛍光染料及びブイ102が放出され、ブイ102の挙動により蛍光染料の拡散の分布・挙動を予測した状態で、放出された蛍光染料の拡散状況等のデータを収集する。即ち、ブイ102の挙動に基づいてデータキャリア12を曳航する船舶1の動きを調整し、効率よく蛍光染料を検出できる進路を設定する。ブイ102には、設定された密度の海洋層に浮力が維持されるように浮力調整機能(密度調整機能)が備えられている。例えば、ブイ102は複数備えられ、それぞれ異なる密度に調整できるようになっている。これにより、深さ方向で複数の層の流れを予測することができる。この場合、データキャリア12は5台設けられているため、データキャリア12に対応して5台のブイ102を用いることで、それぞれのブイ102に水中応答器を対応させて確実な通信を行うことができる。   When the ship 101 is sailed, the fluorescent dye and the buoy 102 are released into the ocean layer at a predetermined depth, and the diffusion state of the emitted fluorescent dye is predicted with the distribution / behavior of the diffusion of the fluorescent dye predicted by the behavior of the buoy 102. Collect data. That is, based on the behavior of the buoy 102, the movement of the ship 1 towing the data carrier 12 is adjusted to set a course that can efficiently detect the fluorescent dye. The buoy 102 is provided with a buoyancy adjustment function (density adjustment function) so that buoyancy is maintained in the ocean layer having a set density. For example, a plurality of buoys 102 are provided and can be adjusted to different densities. Thereby, the flow of a several layer can be estimated in a depth direction. In this case, since five data carriers 12 are provided, by using five buoys 102 corresponding to the data carriers 12, each buoy 102 is associated with an underwater responder to perform reliable communication. Can do.

収集されたデータはデータキャリア12から洋上曳航体4の送受波器9に音響通信により送られ、送受波器9に送られたデータ等は無線手段7を介して船舶1のCPU3に送られる。CPU3では送られたデータに基づいて所定の海洋層の流れ状況が導出される。蛍光染料の拡散状況を観測して把握することにより、例えば、二酸化炭素の海中での広がり状態、希釈状況、生物への影響、希釈の有効性等を推測することができる。   The collected data is sent from the data carrier 12 to the transducer 9 of the offshore towed vehicle 4 by acoustic communication, and the data sent to the transducer 9 is sent to the CPU 3 of the ship 1 via the wireless means 7. The CPU 3 derives a predetermined ocean layer flow situation based on the transmitted data. By observing and grasping the diffusion state of the fluorescent dye, for example, it is possible to infer the spread state of carbon dioxide in the sea, the dilution state, the influence on living organisms, the effectiveness of dilution, and the like.

ワイヤー11は船舶1に曳航される場合、海中で振動が生じるが、データキャリア12の送信手段はロープ等で吊り下げられて音響的に切り離された状態にされ、音響ノイズが軽減されている。5台のデータキャリア12は同時に洋上曳航体4と交信してデータが送受信され、洋上曳航体4と5台のデータキャリア12との送受信で生じる音響通信のタイムラグが解消されて測定間隔の短縮が可能とされている。   When the wire 11 is towed by the ship 1, vibration occurs in the sea, but the transmission means of the data carrier 12 is suspended by a rope or the like to be acoustically separated, and acoustic noise is reduced. The five data carriers 12 simultaneously communicate with the offshore towed vehicle 4 to transmit and receive data, and the time lag of acoustic communication caused by transmission and reception between the offshore towed vehicle 4 and the five data carriers 12 is eliminated, thereby shortening the measurement interval. It is possible.

図2に基づいてデータキャリア12の構成を説明する。   The configuration of the data carrier 12 will be described with reference to FIG.

図に示すように、ワイヤー11には枠状の架台15が取り付けられ、架台15にはロープ16を介して送信手段17が支持されている。送信手段17には図示しない深度計が設けられ、送信手段17は、洋上曳航体4(図1参照)を介しての船舶1(図1参照)へのデータの送信、及び洋上曳航体4(図1参照)を介しての船舶1(図1参照)からの指令の受信を行う。また、送信手段17は、放出されたブイ102(図1参照)との通信を行うことも可能である。   As shown in the figure, a frame-like gantry 15 is attached to the wire 11, and a transmission means 17 is supported on the gantry 15 via a rope 16. The transmission means 17 is provided with a depth meter (not shown). The transmission means 17 transmits data to the ship 1 (see FIG. 1) via the offshore towed body 4 (see FIG. 1) and the offshore towed body 4 (see FIG. 1). The command is received from the ship 1 (see FIG. 1) via (see FIG. 1). The transmission means 17 can also communicate with the released buoy 102 (see FIG. 1).

架台15の上部には現場計測器として蛍光光度計19が設けられ、蛍光光度計19により後述する蛍光染料が放出された際の蛍光染料の状況が検出される。また、バルブの遠隔操作による開閉により海水を採取する採水器26、現場計測器で計測されたデータを記憶する蓄積手段27、各種機器の電源となるバッテリー28及びpHセンサー23が備えられている。   A fluorometer 19 is provided as an on-site measuring instrument at the top of the pedestal 15, and the state of the fluorescent dye when a fluorescent dye described later is released is detected by the fluorometer 19. In addition, a water sampler 26 for collecting seawater by remotely opening and closing the valve, a storage means 27 for storing data measured by the field measuring instrument, a battery 28 as a power source for various devices, and a pH sensor 23 are provided. .

図4に基づいてキャリア13の構成を説明する。   The configuration of the carrier 13 will be described with reference to FIG.

図に示すように、ワイヤー11には円筒枠状の円筒架台21が取り付けられ、送信手段17が設けられている。また、蛍光染料放出装置25が取り付けられている。蛍光染料放出装置25は、蛍光染料が充填されるシリンダ25aを備え、海水をシリンダ25aの内部に送り込むことでピストンを駆動して蛍光染料を放出させるポンプ25bを備えている。シリンダ25aに充填される蛍光染料は、放出される海洋層の密度と一致した密度を有するものが選択される。また、キャリア13には複数(図には3個示してある)のブイ102が保持され、所望の位置で放出可能に支持されている。ブイ102にはpHセンサーや通信手段が設けられ、それぞれのブイ102には浮力調整機能が備えられている。   As shown in the figure, a cylindrical frame-like cylindrical mount 21 is attached to the wire 11 and a transmission means 17 is provided. Further, a fluorescent dye releasing device 25 is attached. The fluorescent dye releasing device 25 includes a cylinder 25a filled with the fluorescent dye, and includes a pump 25b that drives the piston to discharge the fluorescent dye by feeding seawater into the cylinder 25a. The fluorescent dye filled in the cylinder 25a is selected to have a density that matches the density of the released ocean layer. A plurality of (three shown in the figure) buoys 102 are held on the carrier 13 and supported so as to be releasable at a desired position. Each buoy 102 is provided with a pH sensor and communication means, and each buoy 102 is provided with a buoyancy adjustment function.

船舶101(図3参照)から任意の時間に制御コマンドを送ることにより、蛍光染料放出装置25のポンプ25bの駆動及びブイ102の放出が制御される。   By sending a control command from the ship 101 (see FIG. 3) at an arbitrary time, the driving of the pump 25b of the fluorescent dye releasing device 25 and the discharging of the buoy 102 are controlled.

上記構成の流動状況検出装置の作用を説明する。   The operation of the flow state detection apparatus having the above configuration will be described.

本実施形態例では、船舶101から所定の海洋中層(例えば、水深1000m)に蛍光染料を所定の条件で放出すると共に複数のブイ102を放出し、ブイ102の挙動に基づいて蛍光染料の拡散を予測しながら、船舶1に曳航されるデータキャリア12との音響通信により、蛍光染料の拡散の分布・挙動を追跡することで、所定の海洋中層における流れを把握して二酸化炭素の希釈・拡散の分布・挙動を導出するものである。導出された分布・挙動に基づいて、二酸化炭素の海洋希釈の状況の評価を行い、実際の放出技術に適用する場合の条件設定の具体的なデータとする。例えば、海洋中層の密度や流れの状況に応じた放出圧力や放出ノズルの形状等を最適に設定するためのデータとする。   In the present embodiment, the fluorescent dye is released from the ship 101 to a predetermined ocean middle layer (for example, a water depth of 1000 m) under predetermined conditions, and a plurality of buoys 102 are released, and the diffusion of the fluorescent dye is performed based on the behavior of the buoys 102. By predicting the distribution and behavior of fluorescent dye diffusion by acoustic communication with the data carrier 12 towed by the ship 1 while predicting, it is possible to grasp the flow in the predetermined ocean middle layer and to dilute and diffuse carbon dioxide. The distribution / behavior is derived. Based on the derived distribution / behavior, the condition of ocean dilution of carbon dioxide will be evaluated, and specific data for setting conditions for application to actual emission technology will be used. For example, it is set as data for optimally setting the discharge pressure, the shape of the discharge nozzle, and the like according to the density of the ocean middle layer and the flow situation.

図3、図5に示すように、船舶101を航行させて、錘10によりキャリア13が所定の海洋中層に維持された状態のワイヤー11を曳航する。予め決められた場所で蛍光染料放出装置25のポンプ25bを駆動させて蛍光染料を放出すると同時に、ブイ102を放出する。   As shown in FIGS. 3 and 5, the ship 101 is navigated, and the wire 11 in a state where the carrier 13 is maintained in a predetermined middle ocean layer by the weight 10 is towed. The pump 25b of the fluorescent dye releasing device 25 is driven at a predetermined location to release the fluorescent dye, and at the same time, the buoy 102 is released.

また、図1、図5に示すように、船舶1で洋上曳航体4を曳航すると共に、錘10によりデータキャリア12が所定の海洋中層に維持された状態のワイヤー11を曳航する。船舶1、洋上曳航体4、データキャリア12の位置関係はGPS2によって常時把握されている。   Further, as shown in FIGS. 1 and 5, the vessel 1 tows the offshore towed body 4 and tows the wire 11 in a state where the data carrier 12 is maintained in a predetermined ocean middle layer by the weight 10. The positional relationship among the ship 1, offshore towed body 4, and data carrier 12 is always grasped by the GPS 2.

ブイ102の挙動に基づいて蛍光染料の拡散を予測しながら船舶1の航行進路を制御し、データキャリア12の現場計測器の情報と連動させて各種機器を動作させて蛍光染料を追跡する。即ち、蛍光光度計19により蛍光染料の状況をモニタしながら放出された蛍光染料を追跡し、拡散の分布・挙動を検出する。また、放出されるトレーサの種類によってはpHセンサー23を用いて拡散の分布・挙動を検出する。また、バルブの遠隔操作による開閉により海水を採取する採水器26により海水を採取したり、現場計測器で計測されたデータを記憶する蓄積手段27で記憶する。採水器26により所望の海水の採水を行うことで、生物等の生態系等の調査が実施でき、二酸化炭素の希釈・拡散の指標として用いることも可能である。   The navigation route of the ship 1 is controlled while predicting the diffusion of the fluorescent dye based on the behavior of the buoy 102, and the fluorescent dye is traced by operating various devices in conjunction with the information on the field measuring instrument of the data carrier 12. That is, the emitted fluorescent dye is traced while monitoring the state of the fluorescent dye by the fluorometer 19, and the distribution / behavior of diffusion is detected. Further, depending on the type of tracer to be released, the pH sensor 23 is used to detect the distribution / behavior of diffusion. Further, the seawater is collected by the water sampler 26 that collects seawater by opening and closing the valve by remote operation, or the data is stored by the storage means 27 that stores the data measured by the field measuring instrument. By collecting desired seawater with the water sampler 26, it is possible to carry out an investigation of ecosystems such as living organisms, and it is also possible to use it as an indicator of carbon dioxide dilution / diffusion.

蛍光染料の光度の情報、及び、深度計等の情報は送信手段17から洋上曳航体4の送受波器9を経由して無線手段7によりCPU3に送られる。CPU3では蛍光染料の拡散の分布・挙動が把握され、蛍光染料の拡散の分布・挙動に基づいて二酸化炭素の希釈・拡散の分布・挙動が導出される。   Information on the luminous intensity of the fluorescent dye and information such as a depth meter are transmitted from the transmission means 17 to the CPU 3 by the wireless means 7 via the transducer 9 of the offshore towed body 4. The CPU 3 grasps the distribution and behavior of the diffusion of the fluorescent dye, and derives the distribution and behavior of the dilution / diffusion of carbon dioxide based on the distribution and behavior of the diffusion of the fluorescent dye.

海洋中層に放出された蛍光染料は、密度分布や流れの分布に応じて水平方向に幅をもって流れ方向に拡散していく。このため、ブイ102の挙動により蛍光染料の拡散挙動を予測しながら船舶1の進路を調整し、船舶1を蛍光染料の流れ方向に航行させると共に、流れ方向に交差する方向に航行させる。即ち、深さ方向に対しては所定の深度にそれぞれ浮力が維持された複数のブイ102により拡散を予測し、幅方向に対しては船舶1を流れに対してジグザグ状態に航行させ、所定の深度における蛍光染料の拡散状況を検出する(図5参照)。   The fluorescent dye released to the middle ocean layer diffuses in the flow direction with a width in the horizontal direction according to the density distribution and flow distribution. For this reason, the course of the ship 1 is adjusted while predicting the diffusion behavior of the fluorescent dye based on the behavior of the buoy 102, and the ship 1 is navigated in the direction of flow of the fluorescent dye and in the direction crossing the flow direction. That is, diffusion is predicted by a plurality of buoys 102 each maintaining buoyancy at a predetermined depth in the depth direction, and in the width direction, the ship 1 is navigated in a zigzag state with respect to the flow. The diffusion state of the fluorescent dye at the depth is detected (see FIG. 5).

つまり、図3、図5に示すように、放出された蛍光染料31は海洋層の流れにより、所定の密度の範囲の深さの幅(図3参照)で且つ所定の幅の帯状になって(図5参照)拡散する。例えば、蛍光染料31の流れの上流側(図5中左側)から下流側(図5中右側)に向かい、船舶1を帯状の蛍光染料31を交差する方向(図5中上下方向)に往復移動させながら、蛍光染料31の拡散状況を検出する。   That is, as shown in FIGS. 3 and 5, the emitted fluorescent dye 31 becomes a band having a predetermined width within a predetermined density range (see FIG. 3) and a predetermined width due to the flow of the ocean layer. (See FIG. 5) Diffusion. For example, from the upstream side (left side in FIG. 5) of the flow of the fluorescent dye 31 to the downstream side (right side in FIG. 5), the ship 1 reciprocates in the direction intersecting the strip-shaped fluorescent dye 31 (up and down direction in FIG. 5). Then, the diffusion state of the fluorescent dye 31 is detected.

このため、ブイ102の挙動によって蛍光染料31の拡散状況を予測して船舶1の進路を調整し、蛍光染料31の平面の広がり及び深さ方向の広がりを把握することができ、海洋の中層であっても放出された蛍光染料31の挙動を正確に把握することができ、海洋の中層における二酸化炭素の希釈・拡散挙動を正確に導出することが可能になる。   For this reason, it is possible to predict the diffusion state of the fluorescent dye 31 by the behavior of the buoy 102 and adjust the course of the ship 1, and to grasp the spread of the plane of the fluorescent dye 31 and the spread in the depth direction. Even if it exists, the behavior of the emitted fluorescent dye 31 can be accurately grasped, and it becomes possible to accurately derive the dilution / diffusion behavior of carbon dioxide in the middle layer of the ocean.

上述した実施形態例では、トレーサとして蛍光染料を用いた例を挙げて説明したが、環境に対して悪影響を及ぼさず目印となる流体であれば他の液体などを用いることも可能である。   In the above-described embodiment, an example in which a fluorescent dye is used as a tracer has been described. However, it is possible to use other liquids as long as they are fluids that do not adversely affect the environment.

従って、海洋の中層であっても放出された蛍光染料31の挙動を把握することが可能になり、例えば、二酸化炭素の海洋隔離の技術に適用することができる。   Therefore, it is possible to grasp the behavior of the emitted fluorescent dye 31 even in the middle layer of the ocean, and it can be applied to, for example, the technology of carbon dioxide ocean isolation.

本発明は、例えば、海洋中層に放出された液体の挙動を把握するための海洋層の流動状況検出方法の産業分野で利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used, for example, in the industrial field of a method for detecting the flow state of a marine layer for grasping the behavior of liquid released into the middle ocean layer.

本発明の一実施形態例に係る海洋層の流動状況検出方法を実施する流動状況検出装置の全体構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a whole block diagram of the flow condition detection apparatus which implements the flow condition detection method of the oceanic layer which concerns on the example of 1 embodiment of this invention. データキャリアの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a data carrier. トレーサを放出している状況の全体構成図である。It is a whole block diagram of the condition which is releasing the tracer. トレーサ及びブイ放出用のキャリアの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the tracer and the carrier for buoy discharge | release. 拡散挙動の観測状況を水平面方向で表す概念図である。It is a conceptual diagram showing the observation condition of a diffusion behavior in a horizontal plane direction.

符号の説明Explanation of symbols

1、101 船舶
2 GPS
3 CPU
4 洋上曳航体
5 コントロール装置
6 方位・傾斜装置
7 無線手段
8 ポール
9 送受波器
10 錘
11 ワイヤー
12 データキャリア
13 キャリア
15 架台
16 ロープ
17 送信手段
19 蛍光光度計
21 円筒架台
23 pHセンサー
24 深度計
25 蛍光染料放出装置
26 採水器
27 蓄積手段
28 バッテリー

1,101 Ship 2 GPS
3 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 Offshore towed object 5 Control apparatus 6 Direction / tilting apparatus 7 Radio | wireless means 8 Pole 9 Transmitter / receiver 10 Weight 11 Wire 12 Data carrier 13 Carrier 15 Mount 16 Rope 17 Transmitting means 19 Fluorophotometer 21 Cylindrical mount 23 pH sensor 24 Depth meter 25 Fluorescent dye releasing device 26 Water sampler 27 Accumulating means 28 Battery

Claims (7)

所定深度の海洋層にトレーサを放出すると共に所定の深度を維持するブイを放出し、ブイの挙動に基づいてトレーサの拡散を予測しながらトレーサの流れ方向の流動の状況及びトレーサの流れ方向に交差する方向の流動の状況に基づいて所定の深度における海洋層の流れ状況を検出することを特徴とする海洋層の流動状況検出方法。 Releases a tracer to the ocean layer at a predetermined depth and releases a buoy that maintains a predetermined depth, and intersects the flow state of the tracer and the flow direction of the tracer while predicting the diffusion of the tracer based on the behavior of the buoy A method for detecting a flow state of an ocean layer, comprising: detecting a flow state of the ocean layer at a predetermined depth based on a flow state in a flowing direction. 請求項1において、
トレーサは蛍光染料であり、蛍光染料の拡散の分布・挙動に基づいて海洋層の流動状況を導出することを特徴とする海洋層の流動状況検出方法。
In claim 1,
A tracer is a fluorescent dye, and a method for detecting a flow state of an ocean layer, wherein the flow state of the ocean layer is derived based on the distribution and behavior of the diffusion of the fluorescent dye.
請求項1又は2において、
複数のブイが適用され、それぞれ異なる深度が維持されることを特徴とする海洋層の流動状況検出方法。
In claim 1 or 2,
A method for detecting a flow state of an ocean layer, wherein a plurality of buoys are applied and different depths are maintained.
請求項1〜3のいずれかにおいて、
地球上の現在位置が把握された状態で洋上を航行する船舶から曳航された水中応答器によりデータを収集して収集したデータを送信し、水中応答器からのデータに基づいて所定の海洋層の流れ状況を導出することを特徴とする海洋層の流動状況検出方法。
In any one of Claims 1-3,
Collecting data with an underwater transponder towed from a ship navigating offshore with the current position on the earth known, and transmitting the collected data. A method for detecting a flow state of an ocean layer, characterized by deriving a flow state.
請求項4において、
水中応答器による通信は音響通信であることを特徴とする海洋層の流動状況検出方法。
In claim 4,
A method for detecting the flow condition of an ocean layer, characterized in that communication by an underwater responder is acoustic communication.
請求項4又は5のいずれかにおいて、ブイの深度に対して水中応答器が対応していることを特徴とする海洋層の流動状況検出方法。 6. A method for detecting a flow state of an ocean layer according to claim 4, wherein the underwater responder corresponds to the buoy depth. 請求項1〜6のいずれかにおいて、
海洋層の流れ状況により二酸化炭素の希釈・拡散の分布・挙動を把握することを特徴とする海洋層の流動状況検出方法。
In any one of Claims 1-6,
A method for detecting the flow state of an ocean layer, characterized by grasping the distribution and behavior of carbon dioxide dilution / diffusion according to the flow state of the ocean layer.
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