Articles

Upwelling and Downwelling (Magyar)

mit tanultunk a Vízmozgásról a nyugati Durhamben?

a szárazföldön bizonyos szélviszonyok mellett felfelé és lefelé irányuló vízmozgás is előfordulhat. A viszonylag erős szél hatására a felszíni vizek vagy elmozdulnak a parttól, ami felhőszakadást okoz, vagy a szél miatt a felszíni vizek a part felé mozognak, ami leomlást okoz. Csanády (1972) szerint a parttól legfeljebb 5 km-re lévő víz is részt vehet ezekben az eseményekben!,

az Ontario-tó északi partja mentén:

  • a nyugatról kelet felé tartó erős szél ideális az upwellings kialakulásához.
  • a keletről nyugatra tartó erős szél ideális a lefelé forduláshoz.

Upwelling

  • akkor fordul elő, amikor a vízoszlop aljáról származó sűrű, tápanyagban gazdag víz helyettesíti a közeli parti tápanyagban kimerült felszíni vizet.
  • a szél, a Coriolis hatás, az Ekman transport
    • szél fúj a tó felett.,
    • a vizet 90 fokkal szállítják a szél irányából (Coriolis forces/Ekman transport).
    • a felszíni víz és a felszín alatti víz közötti súrlódás mindkét vízparcellát ugyanabba az irányba mozdítja el.
    • ahogy a víz távolodik a parttól, az elveszett vizet a mély vizek feláramlásával helyettesítik.
  • a tápanyagban gazdag víz tápanyagokat (nitrátot, teljes foszfort, oldható reaktív foszfort stb.) nyújthat a biológiai növekedéshez a közeli parton.,
1.ábra: egy példa a felhőszakadásra. A kép segítségével létrehozott szimbólumok: jóvoltából az integrációs és alkalmazási hálózat, University of Maryland Center for Environmental Science (ian.umces.edu/symbols

Downwelling

  • akkor fordul elő, amikor a felszíni víz sűrűbbé válik, és a tó aljára süllyed.
  • a szél, a Coriolis-effektus és az Ekman-transzport hajtja.
    • szél fúj a tó felett.,
    • a vizet 90 fokkal szállítják a szél irányából (Coriolis forces/Ekman transport).
    • ahogy a víz a part felé halad, a már jelen lévő víz felhalmozódik vagy” felhalmozódik”, és ennek a víznek a nyomása mélyebb vizekre süllyed.
  • az oldott oxigént a mélyebb vizekbe szállítja, ami befolyásolja a felszíni vizek bomlását.
2.ábra: egy példa a downwelling., A kép segítségével létrehozott szimbólumok: jóvoltából az integrációs és alkalmazási hálózat, University of Maryland Center for Environmental Science (ian.umces.edu/symbols

a helyesírási és írásmódok azonosítása: használati eszközök

a tó felszínén és alján lévő hőmérsékletet használhatjuk a helyesírási és helyesírási hibák azonosításához., Hőmérséklet lehet letölteni:

a) Thermisters (hőmérséklet láncok, amelyek fel vannak függesztve a víz oszlop),

ábra 3: Thermisters kis hőmérséklet favágók csatolt húrok és telepített a vízoszlop a tó (gyakran közel ADCPs) mélységben érdekes. Photo credit: Nagy-Tavak egység, környezetvédelmi Monitoring és jelentéstételi ág, 2013.

b) a szárazföldi óceán Biofizikai Obszervatóriuma (LOBO)., Az ontariói Környezetvédelmi és éghajlat-változási Minisztérium 2008 óta alkalmazza ezt az eszközt az Ajax régióban-jelen van a jégmentes hónapokban. Számos paraméterről gyűjt felszíni és alsó információkat, beleértve a hőmérsékletet, a vezetőképességet, a klorofillt és a zavarosságot.

4.ábra: az Ontario-tó közelében az Ontario környezetvédelmi Minisztériuma által az Ontario-tóban telepített szárazföldi óceán Biofizikai Obszervatórium képei., A LOBÓNAK két összetevője van: egy bója lebeg a tó felszínén hőmérséklet, vezetőképesség és klorofill a szondákkal, valamint egy keret, amely a tó fenekén ül, hőmérséklet, vezetőképesség, klorofill A, és zavarossági szondák. (fotó jóváírás: Nagy-Tavak egysége, környezetvédelmi felügyeleti és jelentéstételi ágazat, 2008 és 2013).,

hőmérsékleti gráfok alapján

Ha összehasonlítjuk a tó 2009-es felszíni és alsó hőmérsékletét, akkor azt látjuk, hogy vannak olyan esetek, amikor:

a) A felszíni vizek hirtelen leesnek, és megegyeznek az alsó hőmérsékletekkel: felöntés.

b) az alsó vizek hirtelen emelkednek, és megegyeznek a felszíni hőmérsékletekkel: leöntés.

az alábbi grafikon a 2009-es felszíni és alsó hőmérsékletet mutatja A Lobo állomáson, a Duffins Creek-től (lásd a LOBO helyét a 8. ábrán)., A következő grafikonon a kék nyilak egy példát mutatnak egy felfelé ívelő és egy lefelé haladó eseményre.

5.ábra: példa a 2009-es felszíni és alsó hőmérsékletre a Duffins Creek közelében. A felszíni hőmérsékleteket 1,4 m-rel a vízfelszín alatt, az alsó hőmérsékletet pedig 19,65 m vízmélységben veszik figyelembe. A telek zöld függőleges vonalai azok az időpontok, amelyeket a TRCA 2009-ben vett fel. Az Ontario Környezetvédelmi Minisztérium Környezetvédelmi felügyeleti és jelentéstételi részlege által gyűjtött és a TRCA által feldolgozott adatok.,

hőmérsékleti különbségek

a könnyebb láthatóság érdekében kiszámolhatjuk, hogy 24 órán belül nagy hőmérséklet-változás következik be. Az alábbi grafikon kiszámítja a felső és az alsó vízhőmérséklet közötti különbséget. Ha a sáv 4 Celsius fokon esik a pontozott vonal fölé, tudjuk, hogy leereszkedés történt. Ha a sáv a pontozott vonal alá esik -4 Celsius foknál, tudjuk, hogy felhőszakadás történt.,

6.ábra: hőmérsékleti különbségek egy 24 órás időszakon belül a helyesírások és a helyesírások azonosítására. Az Ontario Környezetvédelmi Minisztérium Környezetvédelmi felügyeleti és jelentéstételi részlege által gyűjtött és a TRCA által feldolgozott adatok.

térbeli térképekkel

egy másik módja annak, hogy a helyesírást láthatjuk, a 2008-ban az Ontario Környezetvédelmi és éghajlat-változási Minisztérium által végzett felmérésekből származó térbeli interpolált tápanyagkoncentrációkat alkalmazunk., Az alábbi térképek egy közzétett cikkből származnak, amelyek azt mutatják, hogy a partvonal hőmérséklete alacsonyabb, mint a partvonaltól 5 km-re. Ennek az az oka, hogy a part menti vizeket ellökték a parttól, és egy hullámzó esemény során az alsó vizek helyettesítették őket. Ezen esemény során a klorofill A eltűnt a part mellett, de nitrátban gazdag vizek jelentek meg a parton, amelyeket a tó alján lévő tápanyagban gazdag vizekből szállítottak.,

7.ábra: vízminőségi gradiensek, amelyeket az Ajax sokszögben 2008. szeptember 16-án felhőszakadás okozott. A szürke vonalak jelzik a felmérési pályát. “Reprinted from Journal of Great Lakes Research, 38(S4), Howell, E. T., Chomicki, K. M., and Kaltenecker, G., Tributary mentesítés, Lake circulation, and lake biology as drivers of water quality in the Canadian Nearshore of Lake Ontario, 47-61, Copyright (2012), with permission from Elsevier.,”

mivel a szél, a víz hőmérséklete és a keringés fontos szerepet játszik a helyesírásban és a helyesírásban, az AJAX közeli vízpartján a fel-és leöntések száma évről évre változhat. Ha megnézzük a 2008-2012 közötti fel-és leépítések számát, azt látjuk, hogy bár különböző éghajlati viszonyok léteznek, a fel-és leépítések száma véletlenül hasonló volt.,llings

12A 6 B 12 10 Downwellings 14A 14 10 13 15

NOTE: the time frame that the LOBO was out changed from year to year, however, it was generally logging temperature from April until November.,

A)A LOBO 2008-ban meghibásodott; a Howell et al., 2012, downwelling számított legmélyebb méter rendelkezésre

B) A felszíni LOBO hőmérséklet felvevő; nem thermisters fakitermelés hőmérséklet

Megértése, a Víz Mozgását a Nearshore

Richardson Számok: Keverés között felület alsó vizek

Richardson számok egy másik módja annak, hogy nézd meg a keverés fordul elő, hogy közötti felület alsó vizek., Technikai értelemben a Richardson-számok az aktuális sebességeket és a hőmérsékleti különbségeket használják egy vízoszlopban lévő vízcsomag stabilitásának leírására. Ha a rétegződés miatti stabilizáló erők és a függőleges nyírás miatti destabilizáló erők aránya meghaladja a kritikus értéket,akkor a víz stabil, és a felszín és az alsó vizek nem keverednek. Ha a szám a kritikus érték alatt van, akkor a víz keveredik. Ez azt jelenti, hogy ha kiszámítjuk ezt a számot, és nagyobb, mint egy adott érték, akkor a vízrétegek között nem fordulhat elő keverés., Ha a számított szám egy adott érték alatt van,akkor a vízrétegek keveredhetnek. Ebben az esetben a felső és az alsó vizek keveredhetnek, mert képesek legyőzni a köztük lévő erőket.

A Duffins Creek közelében az egész évben látható Richardson-számok azt mutatják, hogy a legtöbb esetben a felső és az alsó vizek eltérőek. Ősszel azonban sok a keverés a felső és az alsó vizek között. Az alábbi térképen két gráf található. A bal oldali grafikon ~15 méter vízmélységből, míg a jobb oldali grafikon ~18m vízmélységből származik., A két gráfban különbségek vannak; a bal gráfban több pont van a piros vonal alatt, ami azt mutatja, hogy több keverés történik. Ez azt mutatja, hogy változások történnek a két terület között, és minél mélyebbek vagytok, és hogy a mélyebb vizekben a felszíni vizek nem keverednek annyira az alsó vizekkel. Vegye figyelembe, hogy az alábbi képen látható grafikonokon a vízfelszín alatt körülbelül 4-5 m, a vízfelszín alatt pedig 13-15 m között számolják a Richardson-számokat.,

8.ábra A keverés azt jelzi, hogy több réteg víz van jelen, a keverés pedig azt jelzi, hogy a víz összekeveredik a mélységek között. Ez a kép azt mutatja, hogy ahogy mélyebben mozog, kevesebb keverés van a rétegek között., “Map River, Road, and Shoreline Source: Data provided by Ontario Ministry of Natural Resources; Bathymetry Source: National Oceanic and Atmospheric Administration”.

megértése, hogy a szárazföldi keverékek fontos megérteni, mivel ez megmondja nekünk az utat, hogy a tápanyagok követni fogják, amikor belépnek a tóba.

Take Home Messages

1. Az Upwellings és a Downwellings természetes módon mozgatja a tápanyagokat a közeli parton.