Η επίδραση του φαινομένου «Schlieren» σε όργανα μέτρησης της διαπερατότητας του φωτός και στο όργανο μέτρησης μεγέθους κόκκων σωματιδίων LISST-Deep που παρατηρήθηκαν στο Δέλτα του ποταμού Δούναβη, ΒΔ Μαύρη Θάλασσα

Ο όρος «schlieren» περιγράφει την εκτροπή μιας ακτίνας φωτός όταν διέρχεται από ένα υγρό που χαρακτηρίζεται από ανομοιογένεια του δείκτη διάθλασης. Στο θαλάσσιο περιβάλλον, ανομοιογένειες τέτοιας μορφής δημιουργούνται συνήθως από διακυμάνσεις της πυκνότητας του θαλασσινού νερού, δηλαδή ανωμαλίες στην κατανομή της αλατότητας και της θερμοκρασίας. Η επίδραση του «schlieren» σε όργανα μέτρησης της διαπερατότητας του φωτός (transmissometers) και στον επιτόπου αναλυτή μεγέθους κόκκων LISST-Deep εξετάζονται στο δέλτα του Δούναβη τον Οκτώβριο του 2007. Στην περιοχή παρατηρήθηκαν δύο πυκνοκλινή: (α) το άνω που οφείλεται στην αλλαγή της αλατότητας λόγω της παρουσίας των ποτάμιων νερών στην επιφάνεια και (β) το εποχιακό που διαμορφώνεται κυρίως από την έντονη διαφορά θερμοκρασίας. Οι καταγραφές δύο οργάνων μέτρησης της διαπερατότητας του φωτός μήκους διαδρομής δέσμης 25 cm και μήκους κύματος εκπομπής 660 nm και 470 nm δεν επηρεάστηκαν στο άνω πυκνοκλινές, αλλά έδειξαν ευδιάκριτες αυξήσεις στο κάτω πυκνοκλινές. Το LISST χρησιμοποιεί ένα αισθητήρα μέτρησης της διαπερατότητας του φωτός μήκους 5 cm και μήκους κύματος 670 nm, που αποδείχθηκε ιδιαίτερα ευαίσθητος και στις δύο περιπτώσεις. Αυτό αποδίδεται κυρίως στην πολύ μικρή γωνία αποδοχής της δέσμης, η οποία δημιουργεί αυξημένη σκέδαση του φωτός εκτός του φακού υποδοχής και επομένως αυξάνοντας την εξασθένηση της δέσμης. Ως εκ τούτου, το LISST παρουσιάζει λαθεμένα αύξηση των σωματιδίων μεγάλου μεγέθους στην περιοχή του πυκνοκλινούς. Το κατώφλι εμφάνισης του «schlieren» υπολογίστηκε στη συχνότητα Brunt-Väisälä 0.01 s-1, που είναι μικρότερο από προηγούμενες εκτιμήσεις.

The term “schlieren” describes angular deflection of a light ray when it passes through a fluid region characterized by refractive index inhomogeneities. These inhomogeneities in the marine environment are generally caused by density variations, i.e. salinity and temperature anomalies. The influence of schlieren on transmissometers and the in situ particle sizer LISST-Deep are examined in the Danube delta during October 2007. Two pycnoclines were recorded in the study area: (a) the upper driven by salinity (presence of riverine fresh waters); and (b) the seasonal (lower) driven mainly by intense temperature gradient. Measurements of two 25-cm path-length transmissometers (660 nm and 470 nm) were not affected within the upper pycnocline, but showed distinguishable peaks at the lower pycnocline. LISST also uses a 5-cm transmissometer (670 nm), which proved to be very sensitive in both cases. This is mainly due to its very small acceptance angle, which enables enhanced light scattering outside the lens, thus increasing beam attenuation. Subsequently, LISST falsely predicts abundance of large particles within the pycnoclines. A buoyancy frequency of 0.01 s-1 is the estimated threshold for schlieren, lower than previous estimations.