Hva har vi lært om vann bevegelse i den Vestlige Durham nearshore?

I nearshore, oppover og nedover, vann bevegelse kan oppstå hvis visse vindforhold eksisterer. Relativt sterk vind vil føre til at overflatevannet å enten flytte vekk fra land forårsaker en oppstrømning, eller vind vil føre til overflaten farvann å bevege seg mot land som forårsaker en downwelling. I henhold til Csanady (1972), vann opp til 5km fra fjæra kan være involvert i disse hendelsene!,

Langs den nordlige bredden av Lake Ontario:

• Sterke vinder fra vest til øst er ideelle for upwellings til å skje.
• Sterke vinder fra øst til vest er ideell for downwellings til å skje.

Oppstrømning

• Oppstår når tett kule næringsrike vann fra bunnen av vannsøylen offshore erstatter nærings-utarmet overflatevann i nearshore.
• Er drevet av vinden, Coriolis-effekten, og Ekman-transport
  • Vinden blåser over vannet.,
  • Vann transporteres 90 grader fra retning av vinden (Coriolis krefter/Ekman-transport).
  • Friksjon mellom overflatevann og vann under overflaten laget gjør både vann-pakker for å gå i samme retning.
  • Som vannet beveger seg vekk fra kysten, tapt vann er erstattet av oppstrømning av dypt vann.
• Upwelled næringsrikt vann kan gi næringssalter (nitrat, total fosfor, løselig reaktivt fosfor, etc.) for biologisk vekst i nearshore.,

Downwelling

• Oppstår når overflatevannet blir tyngre og synker til bunnen av innsjøen.
• Er drevet av vinden, Coriolis-effekten, og Ekman-transport.
  • Vinden blåser over vannet.,
  • Vann transporteres 90 grader fra retning av vinden (Coriolis krefter/Ekman-transport).
  • Som vannet beveger seg mot land, vannet som allerede er til stede akkumuleres eller «hauger opp» og trykket av dette vannet fører det til å synke ned på dypere vann.
• Transporterer oppløst oksygen til dypere farvann, som påvirker nedbrytning i overflatevann.

Identifisere Upwellings og Downwellings: Instrumenter for Bruk

Vi kan bruke temperaturen på overflaten og på bunnen av innsjøen å identifisere upwellings og downwellings., Temperaturen kan være hentet fra:

a) Thermisters (temperatur kjeder som er suspendert i vann-kolonnen),

b) Landet Ocean Biofysiske Observatory (LOBO)., Ontario Departementet for Miljø og Klima har implementert dette instrumentet i Ajax-regionen fra 2008 til stede i den isfrie måneder. Det samler overflate og bunn informasjon på en rekke parametere inkludert temperatur, ledningsevne, klorofyll a og turbiditet.

Identifisere Upwellings og Downwellings

Ved Temperatur Grafer

Hvis vi sammenligner 2009 overflaten og bunnen temperaturer i sjøen, ser vi at det er tider når:

a) overflatevann plutselig falle, og matche bunnen temperaturer: oppstrømning.

b) Bunn vannet plutselig økning og matche overflate temperaturer: downwelling.

grafen nedenfor viser 2009 overflaten og bunnen temperaturer på de LOBO-banestasjon offshore fra Duffins Creek (se Figur 8 nedenfor for plassering av LOBO)., Et eksempel på en oppstrømning og en downwelling arrangementet er pekt ut av de blå pilene på følgende graf.

Av temperaturforskjeller

for Å gjøre det enklere å se, kan vi beregne når det er et stort temperatur endres i løpet av 24 timer. Grafen nedenfor beregner forskjellen mellom topp og bunn temperaturer i vannet. Hvis linjen faller over den stiplede linjen på 4 grader Celsius, vet vi at en downwelling har oppstått. Hvis linjen faller under den stiplede linjen på -4 grader Celsius, vi vet en oppstrømning har oppstått.,

Ved Romlig Kart

en Annen måte som vi kan se upwellings er ved hjelp av romlig interpolert næringsinnhold konsentrasjoner fra undersøkelser gjennomført av Ontario Ministry av Miljø og Klima i 2008., Kartene nedenfor er fra en publisert artikkel og viser at temperaturen er lavere ved kysten enn det er 5 km fra fjæra. Dette er fordi vannet ved kysten ble skjøvet vekk fra kysten, og ble erstattet av nederste vannet i en oppstrømning event. Under dette arrangementet, klorofyll en forsvunnet ved kysten, men nitrat vatn dukket opp ved kysten transporteres fra det næringsrike vannet på bunnen av innsjøen.,

Siden vind, vann, temperatur og sirkulasjon spille en viktig rolle i upwellings og downwellings, antall upwellings og downwelling i Ajax nearshore kan potensielt endre år til år. Hvis vi ser på antall upwellings og downwelling fra 2008-2012, ser vi at selv om ulike klimatiske forhold foreligger, antall upwellings og downwellings var tilfeldigvis lignende.,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) LOBO fungerer i 2008; oppstrømning verdi fra Howell et al., 2012, downwelling beregnes ut fra den dypeste måleren

B) overflaten LOBO temperatur-opptaker fungerer; ingen thermisters logging av temperatur

Forstå Vann Bevegelse i Nearshore

Richardson Tall: Blanding mellom overflaten og bunnen farvann

Richardson tallene er en annen måte å se på den blanding som oppstår mellom overflaten og bunnen farvann., I tekniske termer, Richardson tallene bruk gjeldende fart og temperatur forskjeller å beskrive stabilitet av en pakke av vann i en vann-kolonnen. Hvis forholdet mellom den stabiliserende krefter på grunn av lagdeling og destabiliserende styrker på grunn av vertikal skjær er over kritisk verdi, så vannet er stabil og overflaten og bunnen vann ikke blander seg. Hvis nummeret er under kritisk verdi, så vannet blander. Hva dette betyr er at hvis vi beregne dette nummeret og den er større enn en bestemt verdi, så ingen blanding kan oppstå mellom lag av vann., Om det beregnede antall er under en bestemt verdi, så vannet lag kan blande. I dette tilfellet, det øverste og det nederste vannet kan blande fordi de kan overvinne kreftene mellom dem.

Nærheten Duffins Creek, Richardson tallene som vises for hele året fortelle oss at det meste av tiden det øverste og det nederste vannlaget er forskjellige. Men i høst er det mye blanding mellom det øverste og det nederste vannet. Det er to grafer er plassert på kartet nedenfor. Diagrammet til venstre er fra et vanndyp på ~15 meter, mens grafen til høyre er fra et vanndyp på ~18m., Det er forskjeller i de to grafer; den venstre grafen har mer poeng under den røde linjen viser at mer blande skjer. Dette forteller oss at det er endringer som skjer mellom de to områdene og dypere som du er, og at det i dypere vann, overflatevann er ikke blande med bunnen farvann så mye. Merk at i grafer på bildet under, er beregning av Richardson tall mellom ca 4-5 m under vannflaten, og 13-15 m under vannflaten.,

Forstå hvordan nearshore blander det er viktig å forstå som det vil fortelle oss den vei som næringsstoffer vil følge når de kommer inn i innsjøen.

Ta med Hjem Meldinger

1. Upwellings og Downwellings naturlig flytte næringsstoffer i nearshore.