用什么仪器测量电缆上的洋流?

Question

的体积传输佛罗里达海流(墨西哥湾流的一部分)是用水下电缆测量的。允许这些测量的过程是什么?我们如何从电缆中获得测量值?这种技术还应用在其他什么地方?

^{从图片http://oceancurrents.rsmas.miami.edu/atlantic/florida.html}

Answer 1

摘自1979年的普兰德尔1：

水流穿过地球磁场的垂直分量，在水中产生电位梯度;对潮汐通道两侧电压差的测量提供了潮汐流量大小的指示

我想，如果有一根电缆穿过通道，就可以准确地比较两边的电压。

我怀疑这是霍尔效应的一个大规模例子，但我的物理学太生锈了，不能肯定!

1D. Prandle，“彭特兰湾潮汐流的异常结果”，《自然》第278卷，第541-542页http://www.homepages.ed.ac.uk/shs/Tidal%20Stream/Prandle%20phase%20anomaly.pdf

麦克斯韦证明了带电粒子在任何磁场中的运动都会产生一个电场。这两个场是互相垂直的。当含有大量离子的海水(毕竟是咸的)在洋流中穿过地球磁场时，它会产生一个与洋流垂直的电场，正如理论预测的那样。电场是海洋运动的垂直平均效应的结果。当海底电缆在两点之间可用时，可以测量电缆两端的电流变化。这种变化将与“垂直整合洋流”或成正比洋流输送(通过某一区域的总水量)。

第一次演示是由亨利·斯托梅尔在20世纪50年代进行的。利用连接佛罗里达和巴哈马群岛的海底电缆，在佛罗里达海峡进行了一系列全面的测量。讨论了误差和变异性的来源拉森,1992。

NOAA AOML提供了一个很好的描述理论与应用。

斯托梅尔，H.， 1957。佛罗里达海峡运输公司，1952-1956。海洋通报，7(3)，pp.252-254。

Answer 2

最可能的解释是一个类似于热线风速计已使用过的;但它被设计用于海洋。

热线风速计基本上是一个经过校准的电加热器。根据风速计的设计和构造，加热元件将热量辐射到周围的介质中，可以是空气，也可以是水。热损失越大，冷却介质在风速计元件上的流量越大。

通过校准风速计，可以确定介质的速度，在这种情况下是洋流，通过风速计，可以确定体积流速。

固态器件在美国，利用硅晶体管传感器测量洋流的技术也得到了发展。