导航

任何形式的勘探只有在发现地点能够精确地标注出来时才有用。因此，导航一直是海底探索的关键。

a的位置有很多种方式船在海上可以确定。在外部参考，如恒星或无线电和卫星信标不可用或无法探测到的情况下，惯性导航这种方法主要依靠稳定的陀螺仪来确定位置。它比长期使用的技术精确得多航位推测法这取决于对船只原始位置的了解，以及风力和风力的影响海洋船上的水流。

另一种现代定位方法是全天候远程无线电导航。它是在二战期间作为罗兰(远程导航)一种通过测量从间隔很宽的发射站接收同步脉冲的时间差来确定位置的系统。该系统的最新版本Loran C使用低频传输，并从脉冲信号的精确时间差测量中获得高精度固有的信号稳定性传播．Loran C的用户能够在距离参考站约2,220公里的距离上，以0.4公里的精度和15米的可重复性确定位置。罗兰C系统覆盖了北太平洋和北大西洋的交通繁忙地区，是地球的一部分印度洋，以及地中海．

卫星导航已被证明是最精确的地理定位方法。一个极地轨道卫星系统叫做交通于20世纪60年代初由美国为海上船舶提供全球覆盖。在这个系统中，一艘船根据一组卫星确定自己的位置，这些卫星的轨道是通过测量磁场来确定的多普勒频移接收到的信号-也就是说,接收信号频率与发射信号频率之间的变化。交通系统有一个主要缺点。由于系统卫星数量有限，每天能够确定位置的频率相对较低，特别是在热带地区。该系统正在改进，以提供几乎连续的海上定位能力。这个扩展版本全球定位系统(GPS)将有18颗卫星，每个轨道平面各6颗，轨道平面间隔120°。GPS被设计用于在地球上任何地方提供20米精度的定位，相对精度提高10倍。

水的温度和盐度取样

温度，化学物质环境的运动和混合海水是了解海洋的物理、化学和生物特征以及海底地质的基础。传统上，海洋学家是通过专门改装的取样瓶来收集海水的。目前最通用的水采样器是南森瓶这是由挪威北极探险家和海洋学家在19世纪后期开发的一种类型的改进弗里德约夫·南森．这是一种装有特殊关闭阀的金属采样器，当瓶子的一端连接在一根导线上，将瓶子带到所需的深度时，阀门就会启动。水银固定在瓶子上的温度计记录指定深度的温度。该装置的设计是这样的，当它被倒置时，它的水银柱就会断裂。残留在温度计刻度毛细管部分的水银量表示逆温点的温度。这种类型的可逆式温度计由于其在恶劣环境中的准确性和可靠性，Nansen瓶被海洋学家广泛使用。

海洋的温度和盐度已经用许多船只多年来收集的数据绘制出来了。这些信息用于跟踪热量和水的运动和混合，以及用于计算洋流的密度测量。早在“挑战者”号探险时，人们就注意到溶解在海水中的盐具有显著的常量成分．因此，只需测量水温和海盐的一项主要性质，就可以绘制出海水密度的分布图。例如,氯离子含量或电导率)，以达到对给定样品的密度的准确估计。

标准的实验室技术，如滴定法，通常用于海上测定氯化物。氯度可以简单地定义为每千克海水中含有氯、溴和碘的克数，假设溴和碘被氯取代。盐度总重量是多少溶解固体，以克为单位，在一公斤海水中发现，由于主要成分的稳定性，可由氯浓度测定。在传统技术中，解为硝酸银将已知强度的溶液加到海水样品中，以产生与“标准”海水相同的反应。添加量的不同决定了含氯程度。为确保世界范围内氯化物和盐度测定的一致性国际海洋探索理事会准备了一个通用的参考，淡水水(《标准海水》)，1902年出版。1937年制定的新的初级标准，其氯度为19.381‰，用于确定所有批次标准海水的氯度。它也被用来校准电导率测量(见下文)。

要了解海洋是如何移动和混合热量的，就需要精确和连续地测量温度随深度的变化。为了提供必要的细节，必须开发温度剖面仪;然后，随着可靠电导率传感器的引入，添加了盐度剖面仪。一种叫做深海温度测量器(BT)自20世纪40年代初开始使用，用于获取不同深度水温的图形记录，它可以在船舶减速行驶时从船上放下。在这种仪器中，一个深度元件(压力操作波纹管)驱动烟熏玻璃或金属以直角滑动到触控笔上。触控笔由一个热元件(充满液体的波登管)驱动，它能随着温度的变化而膨胀和收缩抄写员温度和深度的连续记录。

一个消耗型深海测温仪(XBT)是20世纪70年代研制出来的，目前应用越来越广泛。与BT不同，该仪器需要在研究平台上安装电气系统。它通过热敏电阻(an)来检测温度变化电阻由半导体材料制成的元件)，并依赖于已知的下落速率来确定深度。XBT的传感器单元通过一根防漏绝缘双导体电缆连接到研究平台。这种电缆缠绕在一对大线轴上，其排列方式类似于渔民的旋转卷轴。在操作中，电缆从每个线轴在平行于各自线轴的方向上展开。因此，电缆可以同时独立地从平台(船舶或飞机)和传感器单元展开。由于这种双轴结构，传感器单元可以从任何撞击海面的地方自由落体，完全不受船只方向或速度的影响部署．XBT被证明如此有用的主要原因之一是，即使在全速行驶的船舶上部署，它也可以提供相当深度的记录。

直到20世纪50年代末，盐度都是由滴定法．从此，船导电性系统已被广泛使用。盐度-温度-深度(STD)和较新的导电性-温度-深度(CTD)系统极大地改进了现场水文采样方法。它们使海洋学家对小范围的温度和盐度分布有了更多的了解。

最新版本的CTD系统具有快速响应的导电性和温度传感器．电导率传感器由一个带有四个铂电极的微型电池组成。这种类型的电导率电池实际上消除了由于电极与海水接触时发生的极化而产生的误差。温度传感器结合了一个微小的热敏电阻与一个铂电阻温度计。其操作方式充分利用了热敏电阻的快速响应和铂温度计的高精度。另外，系统使用了应变仪作为一个压力传感器，压力表被调整，以减少温度影响到最低限度。这种CTD系统非常可靠。虽然其温度精度在−3°至+32°C范围内大于0.001°C，但其电导率精度为百万分之一。

电导率测量海水盐度是非常有效的，因此产生了一种新的实用盐度标尺，它是以电导率为基础定义的。事实证明，这种比例尺是一种更可靠的测定方法密度（也就是说,在特定温度下，任何给定体积的海水的重量)，而不是传统上使用的氯度刻度。这是因为氯是离子特异性的，而电导率对任何离子的变化都很敏感。研究人员发现，电导率的测量使预测密度成为可能，其精度几乎比过去测量氯含量所允许的精度高一个数量级。