bathymetry

水深測定とは、海や川、湖の水深を測定することです。 水深測定地図は、地形図とよく似ています。地形図では、線は同じ高さの点を結んでいます。 地形図では、線は同じ高さの点を結んでいます。水深図では、線は同じ深さの点を結んでいます。 円形の中にだんだん小さい円が入っているものは、海溝を示すことがあります。
昔、科学者は船の横から重いロープを投げ、海底に到達するまでのロープの長さを記録して、水深を測定していました。 しかし、この測定は不正確で不完全なものであった。 ロープはまっすぐ海底に届かず、潮流でずれることがよくある。 また、ロープは一度に1点しか深さを測れない。 海底の鮮明な画像を得るためには、何千ものロープによる測定が必要だったのです。
それよりも、科学者や航海士は、海底の地形を推定することが多かったのです。 海底の丘や谷は簡単に予測できることもあった。 また、海溝や砂州が航海士を驚かせることもあった。 このような場合、船の乗組員が危険にさらされたり、砂州にぶつかって積荷を失ってしまったりと、経済的な損失が生じる可能性があります。 エコーサウンダーは、船底から海底に向けて音のパルスを発信する。 その音波が跳ね返ってきて、船に戻ってくる。 音波が船から離れ、戻ってくるまでの時間によって、海底の地形が決まります。 エコーサウンダーは、海底の狭い範囲を測定することができるため、時間がかかればかかるほど、水深が深くなります。 しかし、その測定精度にはまだ限界があります。 測定元の船が移動することで、海底までの深さが数センチ、数フィート単位で変わってしまうのです。 クジラなどの海中生物が反射して音波の経路が乱れることもある。 また、水中の音速は、水の温度、塩分濃度、圧力によって変化します。 一般に、音は温度、塩分、圧力が高くなるほど速く伝わります。 海にはさまざまな海流があり、温度や塩分濃度が異なる。 海は常に動いているため、水深測定は困難です。
これらの問題を解決するために、技術者たちはマルチビームエコーサウンダーを開発しました。 マルチビームエコーサウンダーは、非常に細いビームを何百本も使って、音波パルスを発信するのが特徴です。 このパルスの配列により、非常に高い角度分解能が得られます。 角度分解能とは、1つの物体をさまざまな角度から見ることができる能力です。 角度分解能が高いということは、海底の山の頂上など1つの地形を、側面や頂上などさまざまな角度から測定できることを意味します。
マルチビームエコーサウンダーは、海上での船の動きを補正して、測定の精度をさらに高める。 また、マルチビームエコーサウンダーは、海底の特徴の物理的特性に関する情報を提供することもできます。 例えば、その特徴が硬い堆積物か柔らかい堆積物でできているかを示すことができる。 材料が硬い場合は、エコーサウンダーからの信号が強くなって戻ってきます。

水深測定技術によって、多くの興味深い発見がなされました。 たとえば、アメリカのハワイ州付近の中部太平洋では、何千もの海山が発見されました。 これらの海山はハワイ・エンペラー海山列と呼ばれ、海底から1,000m以上もの高さにそびえ立っています。 科学者たちは、これらが古代の火山であると考えたが、確証は得られなかった。 しかし、水深測定器を使って、これらの海山の頂上から岩石を採取したところ、その説は正しかったことがわかった。 この海山には、白亜紀の浅い海に生息していたサンゴ礁を作る生物の化石が含まれていたのだ。 これらのサンプルは、恐竜の時代に海山が水面上に立っていたことを証明しました。 彼らの水深測定は、安全な航行を支え、世界中の海洋環境を保護しています。 モナコに本部を置くIHOは、海図の統一、海洋調査の信頼できる方法の採用、水路学の分野における科学の発展を目的として活動しています。 水路図法とは、水の深さや性質を調べる学問である。 水深測量は水路学の一部である。 水深測定は水路学の一部であり、水域の測量と海図作成を行うこの科学に不可欠なものである

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