زجاجة نانسن

زجاجة نانسن هي أداة لأخذ عينات من الماء على عمق محدد. صُممت في الأصل عام 1894 على يد فريدتجوف نانسن ، ثم طُوّرت لاحقًا على يد شيل نيسكين عام 1966، وتُعرف بشكل أكثر شيوعًا باسم زجاجة نيسكين .

صُممت قارورة نانسن (المصنوعة أصلاً من النحاس) لجمع المياه من أعماق المحيط. ^{[ 1 ]} وهي عبارة عن أنبوب مفتوح مزود بصمام واسع في كل طرف، متصلين بقضيب صلب. تُثبّت القارورة بالكابل من أسفله بواسطة آلية تثبيت، ومن أعلاه بواسطة آلية فصل. ويُعلّق ثقل أسفل آلية التثبيت.

يتم إنزال كابل ثقيل الوزن من سفينة، ويتم ربط عدة زجاجات على فترات محسوبة لوضعها على أعماق محددة.

بعد تثبيت الزجاجة الأخيرة وإنزالها، تُثبّت الزجاجات على عمق مناسب حتى تستقر قراءات موازين الحرارة. ثم يُرسل ثقلٌ عبر الكابل لبدء تشغيل الزجاجات تباعًا. عندما يصل الثقل إلى الزجاجة الأولى، يُحرر الارتطام آلية التشغيل العلوية، مما يسمح للزجاجة بالدوران بحرية من الأسفل، وينتهي الأمر بإغلاق الصمامين، وحبس عينة الماء في الداخل. يصطدم الثقل أيضًا بالمشبك السفلي، مُحررًا الثقل المُعلق أسفله لينتقل إلى الزجاجة التالية. بعد تشغيل جميع الزجاجات، تُستعاد بسحب الكابل. ^{[ 2 ]}

تُسجَّل درجة حرارة البحر عند عمق أخذ العينات باستخدام ترمومتر عكسي مُثبَّت على قارورة نانسن. هذا الترمومتر زئبقي مزود بتضييق في أنبوبه الشعري، فعند قلب الترمومتر، ينقطع الخيط ويحجز الزئبق، مما يُثبِّت قراءة درجة الحرارة. ^{[ 2 ]} ولأن ضغط الماء في الأعماق يضغط جدران الترمومتر ويؤثر على درجة الحرارة المُشار إليها، يُحمى الترمومتر بغلاف صلب. يُقارن الترمومتر غير المحمي بالترمومتر المحمي، وتتيح مقارنة قراءتي درجة الحرارة تحديد كلٍّ من درجة الحرارة والضغط عند نقطة أخذ العينات.

زجاجة نيسكين، التي حصل شيل نيسكين على براءة اختراعها في مارس 1966، هي تطوير لزجاجة نانسن. فبدلاً من زجاجة معدنية مغلقة من أحد طرفيها، فإن "الزجاجة" عبارة عن أنبوب، عادةً ما يكون بلاستيكيًا لتقليل تلوث العينة، ومفتوح للماء من كلا الطرفين. كل طرف مزود بغطاء إما بنابض أو مشدود بحبل مطاطي . يعمل ثقل الحمل على فتح كلا الغطاءين لإغلاق الأنبوب. ^{[ 2 ]} يمكن أيضًا حمل مقياس حرارة عكسي على إطار مثبت بزجاجة نيسكين. ولأن الزجاجة لا تدور لتثبيت قياس درجة الحرارة ، فإن مقياس الحرارة مزود بآلية دوران نابضية خاصة به يتم تشغيلها بواسطة ثقل الحمل.

يستخدم أحد أشكال زجاجة نيسكين الحديثة صمامات تعمل بالتيار الكهربائي ، ويمكن ضبطها مسبقًا للفتح عند عمق محدد يُكتشف بواسطة مفتاح ضغط ، أو التحكم بها عن بُعد عبر إشارة كهربائية تُرسل من السطح. يتيح هذا التصميم تركيب عدد كبير من زجاجات نيسكين معًا في إطار دائري يُسمى " الوردة" . ^{[ 3 ]}  يمكن تركيب ما يصل إلى 36 زجاجة على وردة واحدة. تُستخدم مجسات الحرارة الثرمستورية بشكل أكثر شيوعًا في زجاجات نيسكين نظرًا لدقتها العالية مقارنةً بمقاييس الحرارة الزئبقية. ^{[ 4 ]}

• إطلاق زجاجات نيسكين تحت الماء