Ozeanzirkulation und Klimadynamik

ADCP-Strömungsmesser

Messungen der Strömungsgeschwindigkeit werden heute meist akustisch durchgeführt. Durch Ausnutzen des Doppler-Effekts mit dem sogenannten ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) können Profile der Strömungsgeschwindigkeit über einen Tiefenbereich von bis zu 1600m aufgenommen werden. 

Diese Geräte können als verankerte Intrumente benutzt werden oder vom Schiff aus eingesetzt werden. Zum einen werden fest im Schiff installierte Geräte verwendet, die während einer Forschungsfahrt kontinuierlich die Strömungsgeschwindigkeit im oberen Teil (je nach Gerät bis zu maximal 1600m Wassertiefe) der Wassersäule messen. Um zum anderen auch Strömungen in größeren Wassertiefen zu messen, werden ADCPs auch als LADCP (Lowered ADCP) an der CTD-Rosette befestigt und mit der CTD am Draht bis in Wassertiefen von 5000m gefiert.

Das Doppler-Messprinzip basiert darauf, dass sich die Frequenz eines reflektierten Schallsignal verändert, wenn das reflektierende Teilchen sich relativ zum Empfänger des Schallsignals bewegt. Der Schallgeber des ADCPs sendet einen kurzen Schallpuls mit einer definierten Frequenz aus. Dieser Schallimpuls wird von den Schwebeteilchen im Wasser reflektiert. Mit einem Hydrophon wird das reflektierte Signal empfangen und analysiert. Anhand der Laufzeit des Signals kann man feststellen aus welcher Tiefe das reflektierte Signal kommt. Aus der Frequenzverschiebung kann man die Geschwindigkeit in dieser Tiefe bestimmen. Damit ist es möglich, mit einem Messgerät die Geschwindigkeit in vielen verschiedenen Wassertiefen gleichzeitig zu erfassen

Im Schiff installiertes ADCP zur Strömungsmessung im oberen (je nach Gerät bis maximal 1600m Tiefe) Teil der Wassersäule
An der CTD-Rosette montiertes LADCP
Zonale Strömungsgeschwindigkeit bei 23°W im Juni 2011