BADANIA CYRKULACJI W OCEANACH
Prędkość prądu oceanicznego określa się w cm/s, m/s, Mm/h.Odwrotnie niż w wypadku wiatru podaje się jego kierunek - nie ten, skąd płynie, lecz ten, w którym następuje płynięcie. Kierunek podaje się w stopniach (dawniej w rumbach) od 0o do 360o. Prąd północny ma 0 o, południowy 180 o. wschodni 90 o i zachodni 270 o. Bezpośredni pomiar prądów nastręcza wiele trudności. Koniecznym warunkiem jest zupełne unieruchomienie statku badawczego, czego niełatwo dokonać na dużych głębokościach. Przy pierwszych próbach pomiarów prądów wykorzystano pływające przedmioty bądź sam statek. Gdy stał on na kotwicy, można było obserwować płynące wzdłuż burty przedmioty i na tej podstawie określać prędkość prądu. Inna metoda zastosowana przez Krzysztofa Kolumba w wyprawie do Ameryki polegała na spuszczeniu sondy ręcznej i ocenie stopnia przemieszczania się statku w stosunku do jej ciężarka.
Wśród metod badań prądów wyodrębnia się metody bezpośrednie i pośrednie.
Do pierwszych należą pomiary dryftu przedmiotów oraz przepływów w profilach badawczych za pomocą prądomierzy. Często dryfującymi przedmiotami są butelki. Odpowiednio się je obciąża, żeby nie wystawały zbyt wysoko nad powierzchnię wody, dzięki czemu eliminuje się wpływ wiatru. Znajdują się w nich informacje dotyczące między innymi daty i pozycji wrzucenia. Dane uzyskiwane z przemieszczeń butelek nie są jednak ścisłe.
Bezpośrednich pomiarów dokonuje się za pomocą prądomierzy i prądografów. Są to przyrządy mogące pracować na dużych głębokościach i rejestrować prędkości w szerokim zakresie. Zapis kierunku i prędkości prądu uzyskuje się za pomocą sprzężenia z pławą radiową i emisji sygnałów radiowych. Podobnie jak w wypadku rzek, aby obliczyć sumaryczny przepływ prądu, należy zbadać rozkład prędkości w poszczególnych punktach pionów pomiarowych oraz określić wielkość przekroju poprzecznego.
Jedną z metod pośrednich jest metoda geostroficzna. Opiera się ona na wykorzystaniu danego rozkładu gęstości w celu ustalenia poziomej składowej ciśnienia, a następnie zbadania zachodzących ruchów wód. Do obliczeń wielkości prądów wykorzystuje się równanie hydrostatycznej równowagi wody. Układ ciśnienia w masie wodnej określa się w sposób pośredni na podstawie pomiaru temperatury i zasolenia. Można zbadać bezwzględną prędkość prądu, gdy jest ustalony poziom odniesienia o znanym ruchu lub taki, w którym nie ma przemieszczania poziomego.
Drugą metodę pośrednią stanowi metoda elektromagnetyczna. Opiera się ona na prawie indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Woda traktowana jest jako przewodnik, który porusza się w polu magnetycznym Ziemi. Powstaje więc prąd elektryczny o natężeniu wprost proporcjonalnym do prędkości przewodnika i natężenia pola magnetycznego. Istnieje zatem możliwość określania gradientu potencjału elektrycznego. Urządzenie samopiszące stosowane w tej metodzie nazywa się geomagnetycznym elektrokinetografem.
Sposób określania przebiegu prądów za pomocą temperatury zapoczątkowany przez Franklina stosuje się do dzisiaj w zmodyfikowanej formie. Kiedyś należał do pomiarów bezpośrednich, obecnie jest to czynność pośrednia. Współcześnie temperaturę ustala się za pomocą satelitów. Dzięki nim uzyskuje się termiczny obraz ogromnych obszarów oceanicznych w jednej chwili. Satelity posiadają urządzenia pomiarowe i rejestrujące. Są to skanery promieniowania podczerwonego, widzialnego i mikrofalowego, wysokościomierze, radary, reflektory laserowe. Pozwalają one nie tylko na gromadzenie informacji dotyczących samej powierzchni, ale także strefy głębszej. W badaniach oceanograficznych wykorzystano wiele wyspecjalizowanych satelitów, na przykład NOAA 3 i 4, ERTS l, Landsat 2 i 3, SMS/GOES 1-5, Nimbus G, Tiros N, Seasat A czy tez Nimbus 7. Ten ostatni (nie pracujący już od kilku lat) dostarczył od 1978 r. ogromna liczbę obrazów, które można analizować łącznie z danymi z innych satelitów. Satelity serii NOAA wykonują zdjęcia 4-8 razy w ciągu doby, nie wyłączając przelotów nocnych. Skaner tego satelity AVHRR umożliwia rejestrację obrazu Ziemi w pasie szerokim na 2500 km w 5 kanałach spektralnych. Jego rozdzielczość wynosi l km w punkcie podsatelitarnym. Dzięki niemu osiągalna jest rejestracja względnej temperatury wody do 0,2oC, a bezwzględnej do 0,5°C zależnie od stanu atmosfery w chwili pomiaru i od sieci punktów kalibracyjnych.
Obraz głównych prądów oceanicznych uzyskanych na podstawie danych radarowych, zebranych przez US Navy-Geosat w latach 1987-1988 czerwony oznacza najaktywniejsze prądy.
Komputerowy model prądów oceanicznych uzyskany na podstawie symulacji dynamiki wód oceanicznych w okresie 4 lat. Kolory przedstawiają uśrednione prędkości pionowe: od czerwonego – prędkości najwyższe, do niebieskiego – najniższe
Oprócz metod fotointerpretacyjnych i teledetekcji coraz częściej w strefie głębokowodnej stosuje się techniki fotografii podwodnej i telewizji. Dzięki nim stało się możliwe udokumentowanie prądu zawiesinowego spływającego po podwodnym stoku. W ciągu najbliższych lat satelitarne pomiary systemu oceanatmosfera będą już standardem. Spowodują one przyspieszenie rozwoju badań oceanicznych i rozszerzenie zakresu stanu wiedzy o oceanach.