Mostrar código-fonte de ADCP

{{Multitag|mnot|p1=tec|data=dezembro de 2017}}
[[Ficheiro:Adcp 600.jpg|260px|direita|thumb|Perfilador acústico de correntes por efeito Doppler (ADCP) com quatro transdutores.]]
'''ADCP''' (do inglês, ''acoustic Doppler current profiler'') é um perfilador [[Hidroacústica|hidroacústico]] de correntes que mede a [[velocidade]] de partículas na coluna de água a partir de um princípio [[Física|físico]] de propagação de [[Som|ondas sonoras]] conhecido como [[efeito Doppler]]. Esse tipo de equipamento é capaz de obter perfis de velocidade de correntes em toda a coluna de água ou em apenas uma faixa específica de profundidades.{{Carece de fontes|ci|data=dezembro de 2017}} O '''perfilador acústico de correntes por efeito Doppler''' (mais conhecido pela sigla ADCP) é bastante empregado em [[oceanografia]] para medir correntes em [[estuário]]s e no oceano, incluindo os ambientes [[Zona nerítica|nerítico]] e [[Zona pelágica|pelágico]]. Em [[limnologia]], o ADCP é empregado para medir a velocidade de corrente em [[rio]]s.

==Histórico==
O ADCP começou a ser fabricado após a [[Segunda Guerra Mundial]] em [[San Diego]], [[Califórnia]] (Estados Unidos) entre as décadas de 1970 e 1980.{{Carece de fontes|ci|data=dezembro de 2017}} Sua comercialização foi iniciada em 1982 quando dois amigos se juntaram e formaram a empresa RD Instruments.{{Carece de fontes|ci|data=dezembro de 2017}} Ambos eram vinculados à Universidade de San Diego e se chamavam Fran Rowe e Kent Deines.<ref>{{citar web|url=https://capacitacao.ead.unesp.br/dspace/bitstream/ana/112/1/apostila.pdf|titulo=Medição de vazão pelo método acústico Doppler (ADCP) – Básico|data=2012|acessodata=20/12/2017|publicado=Agência Nacional de Águas|ultimo=ANA|primeiro=|paginas=67}}</ref> Inicialmente, o ADCP foi comercializado para auxiliar pesquisas oceanográficas na área de [[oceanografia física]].

==Princípio de funcionamento==
O ADCP foi criado com o intuito de medir a velocidade e direção das correntes através da emissão de sinais sonoros de alta [[frequência]] (entre 75&nbsp;kHz e 3&nbsp;MHz) recebidos com frequências diferentes mediante o efeito Doppler. De uma maneira geral, a velocidade de uma partícula na coluna de água pode ser calculada da seguinte maneira:<ref>Möller Jr., O; Abe, M.P. (2011). Oceanografia física. In: Calazans, D. (Ed.). Estudos oceanográficos: do instrumental ao prático. Editora Textos, Pelotas, pp. 108-128.</ref>

<math>F_D=2F_s\times\frac{v}{c}</math>

onde: <math>F_D</math> é a mudança na frequência de transmissão da onda sonora, <math>F_s</math> é a frequência de transmissão da onda sonora, <math>v</math> é a velocidade relativa entre fonte e alvo e <math>c</math> é a velocidade de propagação do som.<br>Para a captação de dados, o equipamento emite sinais sonoros em determinada frequência que é escolhida em função da profundidade a ser alcançada. As ondas sonoras refletem nas [[Material particulado em suspensão|partículas em suspensão]] na coluna de água (por exemplo, [[plâncton]] e partículas de [[sedimento]]) - que estão em movimento junto com a corrente - e retransmitem o sinal para o equipamento. A diferença entre a frequência emitida e aquela recebida pelo equipamento chama-se deslocamento de Doppler. Essa diferença se dá justamente pela presença de partículas em suspensão, que ao receberem o sinal diminuem a velocidade da frequência de retorno da onda sonora. É através dessa mudança de frequência que o equipamento calcula a velocidade e a direção das partículas que se deslocam junto com a água.

==Aplicações==
Há algumas maneiras em que o ADCP pode ser utilizado para a coleta de dados. Isso vai depender da finalidade do estudo e do volume de recursos financeiros disponíveis. Por ser um instrumento com grande versatilidade, o ADCP pode ser utilizado de diversas formas em campo (por exemplo, acoplado ao casco de uma [[embarcação]] ou fundeado na coluna de água do oceano). A escolha do equipamento depende da profundidade de perfilamento de correntes que precisa ser alcançada. Com os resultados desse perfilamento hidroacústico é possível determinar muito mais do que apenas a velocidade e direção das correntes. Os dados coletados pelo ADCP têm sido aplicados em outras áreas da oceanografia, como migração vertical de [[zooplâncton]] e localização de [[cardume]]s de [[Pesca|estoques pesqueiros]].{{Carece de fontes|ci|data=dezembro de 2017}}

===Fixo em uma estrutura à meia água===
Neste caso, o ADCP é fixado a uma estrutura com [[Lastro (transporte)|poitas]] e [[Boia oceanográfica|boias oceanográficas]], de modo a ficar suspenso a meia água. Os [[transdutor]]es do equipamento podem emitir sinais sonoros em direção ao fundo oceânico ou à superfície do mar, dependendo da direção para a qual eles apontam. Esse tipo de abordagem é empregado quando há o intuito de coletar informações de longo prazo, pois pode-se deixar o ADCP no mar por longos períodos de tempo (meses ou até anos).<ref>{{Citar periódico|ultimo=Schott|primeiro=F.A.|ultimo2=Dengler|primeiro2=M.|ultimo3=Zantopp|primeiro3=R.|ultimo4=Stramma|primeiro4=L.|ultimo5=Fischer|primeiro5=J.|ultimo6=Brandt|primeiro6=P.|data=2005|titulo=The shallow and deep western boundary circulation of the South Atlantic at 5°–11°S|url=http://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/JPO2813.1|jornal=Journal of Physical Oceanography|volume=35|numero=11|paginas=2031–2053|doi=10.1175/JPO2813.1|issn=0022-3670|via=}}</ref> Periodicamente é necessário fazer a manutenção do equipamento, substituindo sua [[Bateria (eletricidade)|bateria]] e baixando os dados armazenados em sua memória.

===Fixo à superfície===
Neste caso, o ADCP é fixado na base de uma boia oceanográfica (por exemplo, boia do tipo ATLAS)<ref>{{citar web|url=http://www.brest.ird.fr/pirata/pirata.php|titulo=PIRATA - Prediction and Research Moored Array in the Tropical Atlantic|data=|acessodata=20/12/2017|publicado=Institut de Recherche pour le Développement (IRD), France|ultimo=|primeiro=}}</ref> com os transdutores apontando para baixo. Com base nessa aplicação, pode-se construir [[Série temporal|séries temporais]] de perfilamento de correntes da superfície até o fundo ou até a capacidade de penetração da onda hidroacústica do ADCP.

===Fixo em uma embarcação===
Neste caso, geralmente o ADCP é fixado ao casco de uma embarcação (por exemplo, [[navio oceanográfico]]). Alternativamente, também pode-se fixá-lo na [[proa]] ou nos [[Bordo (náutica)|bordos]] da embarcação mediante o uso de uma estrutura auxiliar. Esses métodos são empregados quando o intuito é fazer perfilamento de correntes em períodos curtos e específicos (por exemplo, cruzeiro oceanográfico de inverno ou verão).{{Carece de fontes|ci|data=dezembro de 2017}} Essa abordagem também é muito utilizada situações de oportunidade, como em diferentes estágios de [[maré]], [[Fases da Lua|fases da lua]], eventos de chuva extrema, etc.{{Carece de fontes|ci|data=dezembro de 2017}} O uso da estrutura auxiliar para fixação nos bordos permite a utilização do ADCP em embarcações temporariamente alugadas ou arrendadas para fins de [[pesquisa]], como por exemplo barcos de pesca, lanchas ou embarcações de turismo. Em navios oceanográficos, por estar permanentemente fixo ao casco da embarcação, geralmente o ADCP é usado em todos os cruzeiros oceanográfico independente do objetivo da campanha. Assim, ele é usado para fazer perfilamento de correntes ao longo de toda o trajeto da embarcação.

===Fixo ao fundo===
Neste caso, o ADCP é fixado a uma estrutura com poitas no leito do corpo de água. Os transdutores do equipamento emitem sinais sonoros em direção à superfície da coluna de água. Esse tipo de abordagem é empregado com o mesmo intuito de quando é utilizado fixo a uma boia oceanográfica. Porém, ele fica submerso ao invés de visível na superfície. Isso ajuda a evitar furto do equipamento ou perda devido a [[Meteorologia|condições meteorológicas]] adversas na superfície.

===Relação entre frequência e profundidade===
A profundidade de alcance de perfilamento do ADCP é uma forma de definir o tipo de equipamento que será usado em um [[corpo de água]]. Essa afirmação é válida porque o som emitido em uma determinada frequência é capaz de atingir uma determinada profundidade com uma determinada [[potência]]. Na tabela abaixo é possível observar essas relações.<ref>{{citar web|url=http://www.comm-tec.com/Docs/Manuali/RDI/BBPRIME.pdf|titulo=Acoustic Doppler current profiler principles of operation: a practical primer|data=2011|acessodata=20/12/2017|publicado=Teledyne RD Instruments|ultimo=|primeiro=|paginas=56}}</ref>
{| class="wikitable" style="width: 50%;"
|-
! Frequência (kHz)
! Profundidade alcançada (m)
! Potência (W)
|-
| style="text-align: center;" | 78,6
| style="text-align: center;" | 700
| style="text-align: center;" | 250
|-
| style="text-align: center;" | 153,6
| style="text-align: center;" | 400
| style="text-align: center;" | 250
|-
| style="text-align: center;" | 307,2
| style="text-align: center;" | 120
| style="text-align: center;" | 80
|-
| style="text-align: center;" | 614,1
| style="text-align: center;" | 60
| style="text-align: center;" | 30
|-
| style="text-align: center;" | 1228,8
| style="text-align: center;" | 25
| style="text-align: center;" | 15
|}
Sendo assim, é necessário um mínimo conhecimento prévio da área de estudo antes de selecionar o equipamento com a frequência ideal para a coluna de água onde será feito o perfilamento de correntes.

===Uso do ADCP em diferentes áreas da oceanografia===
As aplicações do ADCP não se limitam apenas à medição de correntes em estudos de oceanografia física. O equipamento também pode ser utilizado para aplicação em outros tipos de estudo. Por exemplo, ele pode ser usado para determinar a concentração de [[material particulado em suspensão]] (MPS) na coluna de água.<ref>{{citar periódico|ultimo=Zaleski|primeiro=A.R.|ultimo2=Schettini|primeiro2=C.A.F.|data=2006|titulo=Procedimentos para calibração de perfiladores acústicos de corrente por efeito Doppler para a determinação da concentração de material particulado em suspensão na água|url=|jornal=Revista Brasileira de Recursos Hídricos|volume=11|numero=3|pagina=191-200|via=}}</ref> Além disso, perfis de ADCP podem contribuir para a identificação de feições oceanográficas (como formação de [[Afloramento (oceanografia)|ressurgência]] e [[vórtice]]s) e processos oceanográficos (como distribuição [[larva]]l e [[produção primária]]).{{Carece de fontes|ci|data=dezembro de 2017}} Em [[estuário]]s, o ADCP pode ser utilizado para investigar a [[Estratificação aquática|estratificação]] vertical de [[salinidade]] na coluna de água.<ref>{{citar livro|url=http://repositorio.ufc.br/ri/handle/riufc/1308|título=Aplicação do correntômetro acústico ADCP em ambientes marinhos e estuarinos do Ceará e Paraíba - Nordeste do Brasil|ultimo=Bensi|primeiro=M.|obra=Dissertação de Mestrado|editora=Universidade Federal do Ceará|ano=2006|local=Fortaleza|páginas=128|acessodata=20/12/2017}}</ref>

==Aspectos positivos e negativos da utilização do ADCP==
Assim como qualquer outro instrumento, a utilização do ADCP tem seus pontos positivos e negativos. Alguns desses pontos são abordados a seguir.

===Aspectos positivos===
# O ADCP proporciona um avanço tecnológico muito grande aos estudos de correntes
# Mostra-se um instrumento extremamente eficaz na medição da velocidade das correntes e obtenção de perfis verticais
# Tem um alcance de até 1000 m de profundidade{{Carece de fontes|ci|data=dezembro de 2017}}
# É capaz de medir correntes de baixa intensidade ou correntes residuais
# Registra a velocidade de corrente em diversos níveis de profundidade simultaneamente, enquanto [[correntômetro]]s registram corrente em apenas um nível de profundidade
# É eficiente para estudos em áreas [[Porto (transporte)|portuárias]] e estuarinas
# Pode ser aplicado em estudos liminológicos, como hidrodinâmica de rios e [[Lago artificial|reservatórios]]
# Auxilia nos estudos de dispersão larval e de material particulado em suspensão
===Aspectos negativos===
# Quando o ADCP é configurado para fazer medições em pequenos intervalos de tempo (por exemplo, uma medida por segundo), sua bateria esgota-se mais rapidamente;
# Fatores como organismos marinhos ou bolhas geradas em águas turbulentas podem contribuir para uma medição incorreta da velocidade de corrente
# Equipamentos fundeados por longos períodos podem sofrer [[incrustação]] de [[Bentos|organismos bentônicos]] (por exemplo, [[alga]]s, [[Sessilia|cracas]] e [[ostra]]s), prejudicando as medições de corrente
# Quando o ADCP é utilizado em águas muito claras, ou seja, com baixa concentração de material particulado em suspensão, a frequência emitida pode não atingir uma quantidade de partículas suficiente para gerar resultados confiáveis
# Há uma pequena deficiência em medir correntes em águas muito rasas
# Quando utilizado na superfície, a condição de mar agitado dificulta o registro de correntes
# Quando o ADCP é utilizado no limite da profundidade especificada pelo fabricante do equipamento, as correntes medidas perdem precisão devido ao aumento do erro na leitura

== Ver também ==
* [[Efeito Doppler]]
* [[Oceanografia física]]

{{Referências}}

[[Categoria:Oceanografia]]