Für beide beteiligten Arbeitsgruppen (Chemie/Physik) diente die Reise im wesentlichen der Geräteerprobung für Forschungsfahrten im Frühjahr 1982. Daneben sollte mit Hilfe des

Chemischen Profilers ein Profilschnitt durch das Kattegat in nordöstlicher Richtung auf Höhe Skagen aufgenommen werden, um Daten über die winterlichen Ein- und Ausstromverhältnisse

zu gewinnen. Unterstützt wurden die chemischen Messungen durch Einsatz der Multisonde durch die physikalische Arbeitsgruppe

Hansen, Hans Peter

OceanRep

I Fahrther j.cht. F.S. "Poseidon" Nr. 80 vorn 11. - 18.12.81 . Kattegat, Skagerrak Fahrtteilnehmer: Dr. Hansen, Hans Peter (Fahrtleiter) Dr. Breitenbach, Jürgen Herr Johannsen, Hergen Herr Lostaunau, Juan Nelson Herr Meyer, Peter Herr Petersen, Johannes Herr Wolf, Karl-Ulrich 1. Aufgabenstellung: Für beide beteiligten Arbeitsgruppen (Chemie/Physik) diente die Reise im wesentlichen der Geräteerprobung für Forschungs-fahrten im Frühjahr 1982. Daneben sollte mit Hilfe des Chemischen Profilers ein Profilschnitt durch das Kattegat in nordöstlicher Richtung auf Höhe Skagen aufgenommen werden, um Daten über die winterlichen Ein- und Ausstromverhältnisse zu gewinnen. Unterstützt wurden die chemischen Messungen durch Einsatz der Multisonde durch die physikalische Arbeitsgruppe. 1.1. Fahrtverlauf: Die''Poseidon" verließ Kiel planmäßig arn 11.12. und erreichte das Meßgebiet arn 12.12. inden Morgenstunden. Da es aus Ter-mingründen nicht ge.lungen war, die Genehmigung der dänischen Behörden für Arbeiten in der Wirtschaftszone zu erhalten, wurden die Arbeiten auf einem leicht geänderten Profil durch-geführt (s. Anlage). Mit Ausnahme einer sehr kurzen Starkwindlage arn 13.12. herrschten sehr ruhige sonnige Witterungsbedingungen, so I - 2 -daß alle Arbeiten unter hervorragenden Bedingungen durch-geführt werden konnten. Schwierigkeiten gab es lediglich wegen der sehr niedrigen Temperaturen, die am 17.12. schließ-lich zu leichtem Eistreiben führten. Zu diesem Zeitpunkt waren alle Arbeiten erfolgreich abgeschlossen. Weiterer Geräteeinsatz hätte unnötige Risiken bedeutet. Da außerdem eine Schiffsmaschine total ausgefallen war und zusätzlich ein medizinisches Problem bei einem Besatzungsmitglied vor-lag, wurde in Ubereinstimmung mit der Schiffsführung eine vorzeitige Rückkehr nach Kiel beschlossen. Die "Poseidon" legte am 18.12. mittags am Seefischmarkt an. Das Entladen wurde noch am selben Tag abgeschlossen, da das Schiff bereits für die Werft angemeldet war. Die vorzeitige Rückkehr hat in keiner Weise das Forschungsprogramm beein-trächtigt. 1.2. Einsatzbericht Chemischer Profiler: Die Erprobung einiger neuer chemischer Analysengruppen des Profilers wurde zufriedenstellenddurchgeführt. Die gewonnenen Daten des Profilschnittes können zur Zeit noch nicht ausgewertet und interpretiert werden, da die Bearbeitung der Daten aus der Einsatzfahrt im Juni des Jahres noch nicht abgeschlossen ist. Es hat sich sehr deut-lich gezeigt, daß der Chemische Profiler bei Temperaturen unter -5 °c nur noch bedingt einsatzfähig ist. Zum einen war es sehr schwierig, das auf der Kabeltrommel auf dem Achterdeck eingefrorene Schlauchkabel (150m) aufgetaut zu bekommen. Nachdem dies gelungen war, mußte während der Ein-satzpausen ständig Seewasser von Bord her durch das Kabel gepumpt werden, da stehendes Wasser im Schlauchkabel sofort wieder gefroren wäre. Zum zweiten sind die überwiegend aus Kunststoffen (Nylon) bestehenden Systemteile (Fairings, Schlauchkabel etc.) bei -5 °c bereits so unflexibel, daß die Auf- und Umspulmechanismen nicht mehr zuverlässig I - 3 -arbeiten. Das bedeutet, daß ein automatischer Windenbe-trieb nicht mehr möglich ist. Selbst bei manueller Steuerung der Winde muß ständig ein Mann "Handarbeit" ander Umspul-vorrichtung leisten. Uberdies führt die mechanische Bean-spruchung der Fairings bei diesen Temperaturen zu erhöhten Ausfällen. Derzeit ist von der wissenschaftlichen Fragestellung her ein Wintereinsatz des Systems nicht nur nicht notwendig, sondern auch nicht sinnvoll, es sei denn zur reinen Geräte-erprobung. Auch die sollte jedoch weitgehend vermieden werden. Gernessen wurden auf 10 Tiefenebenen zwischen der Oberfläche und 100 rn Wassertiefe die Parameter Nitrat, Nitrit, Silikat, Phosphat und pH, ferner in situ Sauerstoff (%Sättigung), Ternpe~atur, Leitfähigkeit und Druck. Die Werte wurden in einer Abfolge von zwei Minuten rechnermäßig erfaßt und analog registriert. zusätzlich zu dem Tiefenprofil (s. Karte) wurde vor der schwedischen Küste in der Tiefen Rinne ein 3-srn-Schnitt auf 30 rn Tiefe vermessen, um die Beziehung der Profildaten zum Ausstromwasser der Ostsee herzustellen. Die Auswertung der Daten wird etwa im März 1982 vorliegen. / / ./ • ·= -,. --.Po seiden A=CH-Profiler B=Freifall-Pr.Sonde - 4 -I &&&&&.Uti Ji X , dZC Jti iZ g 14W4A4W4%14AQJ 1.44!@4 AM$&#. Al ;-2. 2. 1 2.2 a) - 5 -Bericht der Abteilung Meeresphysik (J.Breitenbach) Ziele der Reise An der Poseidenreise So nahmen zwei Mitglieder der Abtei-lung Meeresphysik des IfM Kiel teil. Ziel der Reise war eine Geräteerprobung für die im Frühjahr 1982 stattfindende Meteorreise 6o. Es sollte eine -I-..._nktionsprüfung der "FPS" stattfinden, die durch eine Erweiterung der Tauchtiefe von 2oo m auf Soo m erforderlich wurde. Weiterhin war eine Uberprüfung des Multisondenerfassungs-programms im Bordbetrieb vorgesehen, da in letzter Zeit Störungen des Erfassungssystems zu Ausfällen geführt haben. Außerdem sollten weitere Erfahrungen mit der "DPS" gesammelt werden. Kurzbeschreibung der eingesetzten Geräte Freifallende Profilsonde (FPS) Die Freifallende-Profilsende registriert während des Sink-vorganges die Parameter Strömung, Druck, Temperatur, Leit-fähigkeit, Neigung des Gerätes und die Orientierung des Gerätes zum Magnetfeld der Erde. Die Meßgrößen werden im Profiler digitalisiert und auf einem Digitalkassettenrecorde aufgezeichnet. Bei Erreichen der Solltiefe werden über das Signal des Drucksensors zwei Ballastgewichte ausgelöst und die Profilsonde kehrt zur Meeresoberfläche zurück. b) Drahtgeführte-Profilsende (DPS) Die Drahtgeführte-Profilsende wird bei ihrem Sinkvorgang durch einen Draht geführt, der von dem Schiff durch ein Ballastgewicht senkrecht herabhängt. Sie registriert die Parameter Strömung, Druck, Temperatur, Neigung und die Orientierung zum Magnetfeld der Erde und zeichnet die Meßwerte nach der Digitalisierung auf einem Digitalkassetten recorder auf. Hat die DPS die Solltiefe erreicht, wird sie ce - 6 -mit dem Führungsdraht an Deck gehievt. c) Multisonde mit Datenerfassungssystem 2.3 Station Koord. Zeit Eingesetzt wurde die Multisonde MS35, bestückt mit den Sensoren für Temperatur, Leitfähigkeit, Druck und o2 . Das Datenerfassungssystem bestand aus einem Bordgerät, dem Digitalrechner NOVA 12oo mit dazugehöriger Magnetplatte, Magnetbandgerät und Plotter. Ablauf der Einsätze Am 12.12.81 wurden 6 Stationen mit jeweils einem Multi-sondenprofil und einem Profil mit der DPS durchgeführt. Ziel dieser Messungen war ein Vergleich der Datenqualität beider Meßsysteme. Die Koordinaten der Stationen waren: 4o4 4o5 4o6 4o7 4o8 57°56'N 58° N' 58°04'N 58°08'N 58°13'N 10°52'E 1o0 44'E 10°36'E 10°28'E 10°20'E 13.o5 14.33 15 .. 58 17.15 18,.35 13.12.81 Schiffskoordinaten 58°23'N, 9°38'E Wassertiefe 64o m 4o9 58°17'N 9°37'E 20.07 Uhr Es wurden 4 Profile mit der Freifallenden-Profilsende bis in eine Tiefe von 4oo m aufgenommen. Um eine möglichst große Sicherheit bei dem Test der neukonstruierten Ballast-abwurfmechanik zu erreichen, wurde der Profiler mit einer Sicherheitsleine betrieben. Zeitplan der Profile: 8.45 Gerät zum Aus-trimmen im Wasser 9.o5 Profil 1 9.38 Profil 2 13.22 14. o3 Uhr Profil 3 Profil 4 .. ' f .. t' ., F •· i 2.4 - 7 -Die sich verschlechternden Wetterbedingungen, 7 Bft und Schneetrieben ließen weitere Einsätze des Profilers nicht zu. 15.12.81 Koordinaten 58°21.2'N, 9°39'E Wassertiefe 6oo m In einem weiteren Einsatz der FPS, jetzt jedoch bei , __ . guten Wetter- und guten Sichtbedingungen, wurden 3 Profile~ a) gewonnen. Zur nochmaligen Ub~rprüfung wurde der Profiler : bei dem 1. Profil (8.37) wiederum mi~ einer Sicherheits-leine versehen. Bei den Profilen 2: 9.22 und 3: 1o.11 tauchte die FPS frei ab. Zur Markierung des Abtauchortes des Profilers wurde eine Oberflächenmarkierung ausgelegt. Diese Markierungsboje bewährte sich sehr gut, da jetzt eine grobe Orientierung für den Ort des Wiederauftauchens gegeben war. ~: 16. 12. - 17. 12. 81 Test des Mul tisondenerfassungsprogramms ·-DT735- mit der Multisonde MS35, dem Digitalrechner NOVA 12o ·: --und zugehöriger Peripherie. Erste Ergebnisse der Reise Bei allen 7 Profilen der FPS _ lösten die neukonstruierten elektrischen Ballastauslöser richtig aus, so daß die zusätzlichen mechanischen Auslöser nicht angesprochen wurden. Die Kassettenaufzeichnung in der FPS arbeitete jedoch Bei Temperaturen < 0°C nicht einwandfrei. b) Bei der ersten Auswertung der Meßergebnisse der DPS stellte sich eine Abhängigkeit des Neigungswinkels von starken Dichtegradienten heraus. Diese Erkenntnis wird zu einer Verbesserung der mechanischen Konstruktion des Gerätes führen. c) Der Test der Multisonde und dem Datenerfassungsprogramm zeigte die gleichen Fehler, wie ihn auch andere Arbeits-gruppen schon festgestellt haben. Durch intensive Unter-~· - 8 - ' ~---suchungen gelang es uns die Art des Fehlers zu lokali- ::: .. sieren, so daß er in kurzer Zeit behoben werden kann. 2.5 Danksagung. Im Namen der Fahrtteilnehmer aus der Abt. Meeresphysik bedanke ich mich bei dem Fahrtleiter Herrn Dr.H,-P.Hansen für die gute Zusammenarbeit. Herrn Kapitän H. Schmickler und der gesamten Besatzung gilt unser ganz besonderer Dank :: · für die stete Hilfsbereitschaft und die freundliche Atmosphäre an Bord. [-: ' 

Fahrtbericht F.S. "Poseidon" Nr. 80 [POS80] vom 11. - 18.12.81, Kattegat, Skagerrak

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