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Upwelling and Downwelling (Português)

What have we learned about water movement in the Western Durham nearshore?

no mar próximo, o movimento da água para cima e para baixo pode ocorrer se existirem certas condições de vento. Ventos relativamente fortes farão com que as águas superficiais se afastem da Costa causando uma subida, ou os ventos farão com que as águas superficiais se movam para a costa causando uma descida. De acordo com Csanady (1972), água até 5 km da costa pode ser envolvido nestes eventos!,ao longo da costa norte do Lago Ontário, ventos fortes do oeste para o leste são ideais para a ocorrência de tumefacção.ventos fortes do leste ao oeste são ideais para a diminuição do tempo.

Upwelling

  • ocorre quando a densa água fria rica em nutrientes a partir do fundo da coluna de água ao largo substitui a água superficial esgotada em nutrientes nas proximidades.
  • é impulsionado pelo vento, o efeito Coriolis, e transporte Ekman sopra vento através do lago.,a água é transportada 90 graus da direção do vento (forças de Coriolis/transporte Ekman).a fricção entre a água de superfície e a água sob a camada de superfície faz com que ambas as parcelas de água se movam na mesma direcção.à medida que a água se afasta da costa, a água perdida é substituída pela descarga de águas profundas.a água rica em nutrientes Pode fornecer nutrientes (nitrato, fósforo total, fósforo reativo solúvel, etc.) para o crescimento biológico na costa.,
Figura 1: Um exemplo de um afloramento. Imagem criada com o uso de símbolos: Cortesia de Integração e Aplicação de Rede, da Universidade de Maryland Centro de Ciências Ambientais (ian.umces.edu/symbols/).

Downwelling

  • Ocorre quando a água de superfície torna-se mais denso e desce para o fundo do lago.
  • é impulsionado pelo vento, o efeito Coriolis, e Transporte Ekman.o vento sopra através do lago.,a água é transportada 90 graus da direção do vento (forças de Coriolis/transporte Ekman).à medida que a água se move para a costa, a água já presente acumula-se ou “acumula-se” e a pressão desta água faz com que se afunde para águas mais profundas.transporta oxigénio dissolvido para águas mais profundas, afectando a decomposição em águas superficiais.
Figura 2: um exemplo de um downwelling., Imagem criada com o uso de símbolos: Cortesia de Integração e Aplicação de Rede, da Universidade de Maryland Centro de Ciências Ambientais (ian.umces.edu/symbols/).

a Identificação Proveniente e Downwellings: Instrumentos de Uso

podemos usar a temperatura na superfície e no fundo do lago para identificar proveniente e downwellings., A temperatura pode ser obtida a partir de:

a) Thermisters (temperatura cadeias que estão suspensas na coluna de água),

Figura 3: Thermisters são pequenos madeireiros de temperatura ligados em cadeias e implantado na coluna de água do lago (muitas vezes perto de ADCPs) na profundidade de interesse. Foto crédito: unidade dos Grandes Lagos, Monitoramento Ambiental e Agência de relatórios, 2013.

b) The Land Ocean Biophysical Observatory (LOBO)., O Ministério do Meio Ambiente e Mudanças Climáticas de Ontário implantou este instrumento na região de Ajax a partir de 2008-presente durante os meses sem gelo. Recolhe informação superficial e inferior sobre uma variedade de parâmetros, incluindo temperatura, condutividade, clorofila A e turvação.

Figure 4: Pictures of the Land Ocean Biophysical Observatory deployed in Lake Ontario near Ajax by the Ontario Ministry of the Environment., O LOBO tem dois componentes: UMA bóia flutua na superfície do lago com temperatura, condutividade, e clorofila uma sonda, e um quadro que fica no fundo do lago com temperatura, condutividade, clorofila a, e sondas de turbidez. (crédito fotográfico: unidade dos Grandes Lagos, secção de monitorização e Informação Ambiental, 2008 e 2013).,

a Identificação Proveniente e Downwellings

Pela Temperatura Gráficos

Se a gente comparar a 2009 superfície e fundo temperaturas no lago, vemos que há momentos em que:

a) águas de Superfície cair de repente e corresponde a parte inferior de temperaturas: de ressurgência.

b) As águas de fundo aumentam subitamente e correspondem às temperaturas superficiais:afloramento.

O gráfico abaixo mostra as temperaturas de superfície e de fundo de 2009 na estação de LOBO ao largo de Duffins Creek (ver Figura 8 abaixo para a localização do LOBO)., Um exemplo de um upwelling e um evento downwelling são apontados pelas setas azuis no gráfico seguinte.

Figure 5: an example of 2009 surface and bottom temperature near Duffins Creek. As temperaturas superficiais são tomadas a 1,4 m abaixo da superfície da água, e as temperaturas inferiores são obtidas a 19,65 m de profundidade da água. As linhas verticais verdes do terreno são as datas que o TRCA amostrou em 2009. Dados recolhidos pela Secção de Monitorização Ambiental e relatórios do Ministério do ambiente de Ontário e processados pela TRCA.,

Por Diferenças de Temperatura

Para torná-lo mais fácil de ver, podemos calcular quando há uma grande mudança de temperatura dentro de 24 horas. O gráfico abaixo calcula a diferença entre as temperaturas da água superior e inferior. Se a barra cair acima da linha pontilhada a 4 graus Celsius, sabemos que ocorreu uma queda. Se a barra cair abaixo da linha pontilhada a -4 graus Celsius, sabemos que ocorreu uma subida.,

Figura 6: diferenças de Temperatura dentro de um período de 24 horas usados para identificar proveniente e downwellings. Dados recolhidos pela Secção de Monitorização Ambiental e relatórios do Ministério do ambiente de Ontário e processados pela TRCA.

By Spatial Maps

outra maneira que podemos ver upwellings é usando concentrações de nutrientes interpolados espacialmente a partir das pesquisas completadas pelo Ministério do ambiente de Ontário e Mudança Climática em 2008., Os mapas abaixo são de um artigo publicado e mostram que a temperatura é menor na costa do que a de 5 km da Costa. Isto é porque a água pela costa foi empurrada para longe da costa, e foi substituída por águas de fundo em um evento upwelling. Durante este evento, a clorofila a desapareceu pela costa, mas as águas ricas em nitratos apareceram pela costa transportadas das águas ricas em nutrientes no fundo do lago.,

Figura 7: gradientes de qualidade da água causados por Afloramento no polígono Ajax em 16 de setembro de 2008. Linhas cinzentas indicam a pista de pesquisa. “Reprinted from Journal of Great Lakes Research, 38(S4), Howell, E. T., Chomicki, K. M., and Kaltenecker, G., afluente discharge, 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.,”

uma vez que o vento, a temperatura da água e a circulação de desempenhar um papel importante proveniente e downwellings, o número de proveniente e downwelling no Ajax nearshore pode potencialmente alterar o ano para ano. Se olharmos para o número de proveniente e downwelling 2008-2012, vemos que, embora diferentes condições climáticas existir, o número de proveniente e downwellings foram coincidentemente semelhantes.,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) O LOBO teve uma avaria em 2008; valor ascendente de Howell et al., 2012, downwelling calculado a partir do mais profundo do medidor disponível

B) A superfície LOBO registrador de temperatura com defeito; não thermisters registo de temperatura

a Compreensão Movimento de Água no Nearshore

Richardson Números: a Mistura entre a superfície e o fundo águas

Richardson números são uma outra maneira de olhar para a mistura que ocorre entre a superfície e o fundo das águas., Em termos técnicos, os números de Richardson usam velocidades atuais e diferenças de temperatura para descrever a estabilidade de uma parcela de água em uma coluna de água. Se a relação entre as forças estabilizadoras devido à estratificação e as forças desestabilizadoras devido ao cisalhamento vertical estiver acima de um valor crítico, então a água é estável e as águas superficiais e subterrâneas não se misturam. Se o número estiver abaixo do valor crítico, então a água se mistura. O que isto significa é que se calcularmos este número e ele for maior do que um valor específico, então nenhuma mistura pode ocorrer entre as camadas de água., Se o número calculado estiver abaixo de um valor específico, então as camadas de água podem se misturar. Neste caso, as águas de cima e de baixo podem se misturar porque podem superar as forças entre eles.

perto de Duffins Creek, os números de Richardson mostrados para todo o ano nos dizem que a maior parte do tempo as águas de cima e de baixo são diferentes. No entanto, na queda há muita mistura entre as águas de cima e de baixo. Existem dois gráficos colocados no mapa abaixo. O grafo à esquerda é de uma profundidade de água de ~15 metros, enquanto o grafo à direita é de uma profundidade de água de ~18m., Existem diferenças nos dois grafos; o grafo esquerdo tem mais pontos abaixo da linha vermelha mostrando que mais mistura está ocorrendo. Isto nos diz que há mudanças ocorrendo entre os dois locais e o mais profundo que você é e que em águas mais profundas, as águas superficiais não estão se misturando tanto com águas de fundo. Note que nos gráficos da imagem abaixo estão calculando números de Richardson entre aproximadamente 4-5 m abaixo da superfície da água, e 13-15 m abaixo da superfície da água.,

Figura 8: Richardson números foram calculados pelo TRCA a partir de dados coletados pelo Monitoramento Ambiental e Relatório de Ramo de Ontário Ministério do meio Ambiente. Nenhuma mistura indica a presença de mais de uma camada de água, e a mistura indica que a água é misturada entre profundidades. Esta imagem mostra que à medida que você se move mais fundo, há menos mistura entre as camadas., “Map River, Road, and Shoreline Source: Data provided by Ontario Ministry of Natural Resources; Bathymetry Source: National Oceanic and Atmospheric Administration”.

Understanding how the nearshore mixes is important to understand as it will tell us the path that nutrients will follow when they enter the lake.

levar mensagens para casa

1. Os alongamentos e os alagamentos movem naturalmente os nutrientes em terra próxima.