Vad har vi lärt oss om vattnets rörelser i Västra Durham nearshore?

i nearshore kan uppåtgående och nedåtgående vattenrörelse uppstå om vissa vindförhållanden finns. Relativt starka vindar kommer att leda till att ytvattnet antingen rör sig bort från stranden vilket orsakar en upprörande, eller vindarna kommer att orsaka ytvatten att röra sig mot stranden som orsakar en nedvärdering. Enligt csanady (1972) kan vatten upp till 5km från strandlinjen vara involverat i dessa händelser!,

längs norra stranden av Lake Ontario:

• starka vindar från väst till öst är idealiska för att upwellings ska uppstå.
• starka vindar från öst till väst är idealiska för nedgångar att inträffa.

Upwelling

• uppstår när tätt kallt näringsrikt vatten från botten av vattenkolonnen offshore ersätter näringsämnet utarmat ytvatten i närland.
• drivs av vind, Corioliseffekten och Ekman transport
  • vind blåser över sjön.,
  • vatten transporteras 90 grader från vindriktningen (Coriolis forces/Ekman transport).
  • friktion mellan ytvattnet och vattnet under ytskiktet gör att båda vattenskivorna rör sig i samma riktning.
  • när vattnet rör sig bort från stranden, ersätts det förlorade vattnet med upprörande av djupt vatten.
• Upprörat näringsrikt vatten kan ge näringsämnen (nitrat, total fosfor, löslig reaktiv fosfor etc.) för biologisk tillväxt i närland.,

Downwelling

• Uppstår när ytvattnet blir mer tät och sjunker till botten på sjön.
• drivs av vind, Coriolis-effekten och Ekman-transporten.
  • vinden blåser över sjön.,
  • vatten transporteras 90 grader från vindriktningen (Coriolis forces/Ekman transport).
  • när vatten rör sig mot stranden ackumuleras vattnet redan närvarande eller ”högar upp” och trycket i detta vatten gör att det sjunker ner till djupare vatten.
• transporterar löst syre till djupare vatten, vilket påverkar nedbrytningen i ytvatten.

för att Identifiera Upwellings och Downwellings: Instrument för Användning

Vi kan använda den temperatur vid ytan och vid botten av sjön för att identifiera upwellings och downwellings., Temperaturen kan hämtas från:

A) Termister (temperaturkedjor som suspenderas i vattenkolonnen),

b) Land Ocean Biofysikalisk Observatory (LOBO)., Ontario Ministeriet för Miljö-och Klimatförändringar har använt detta instrument i Ajax regionen från 2008-under den isfria månader. Den samlar yta och botten information om en mängd olika parametrar, inklusive temperatur, ledningsförmåga, klorofyll a och grumlighet.

identifiera Upwellings och Downwellings

med Temperaturgrafer

om vi jämför yt-och bottentemperaturerna i sjön 2009, ser vi att det finns tillfällen då:

a) ytvatten plötsligt sjunker och matchar bottentemperaturerna: upwelling.

b) bottenvatten ökar plötsligt och matchar yttemperaturerna: nedvärdering.

diagrammet nedan visar 2009 års yt-och bottentemperaturer vid Lobo station offshore från Duffins Creek (se figur 8 nedan för Lobo)., Ett exempel på en upwelling och en downwelling händelse påpekas av de blå pilarna på följande graf.

genom temperaturskillnader

för att göra det lättare att se kan vi beräkna när det finns en stor temperaturförändring inom 24 timmar. Diagrammet nedan beräknar skillnaden mellan de övre och nedre vattentemperaturerna. Om baren faller över den prickade linjen vid 4 grader Celsius vet vi att en nedvärdering har inträffat. Om baren faller under den streckade linjen vid -4 grader Celsius, vet vi att en upprörande har inträffat.,

by Spatial Maps

ett annat sätt som vi kan se upwellings använder rumsligt interpolerade näringsämneskoncentrationer från de undersökningar som genomförts av Ontario Ministry of the Environment and Climate Change under 2008., Kartorna nedan är från en publicerad artikel och visar att temperaturen är lägre vid strandlinjen än den är 5 km från strandlinjen. Detta beror på att vattnet vid strandlinjen drevs bort från stranden och ersattes av bottenvatten i en upprörande händelse. Under denna händelse försvann klorofyll a vid stranden, men nitratrika vatten uppträdde av stranden som transporterades från det näringsrika vattnet längst ner på sjön.,

eftersom vind, vattentemperatur och cirkulation spelar en viktig roll i uppläggningar och nedläggningar, kan antalet uppläggningar och nedvärdering i Ajax nearshore potentiellt förändras år till år. Om vi tittar på antalet upwellings och downwelling från 2008-2012 ser vi att även om olika klimatförhållanden finns, var antalet upwellings och downwellings tillfälligt likartade.,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 orsakade fel 2008; upwelling-värdet från Howell et al., 2012, downwelling beräknad från den djupaste mätaren tillgänglig

b) ytan Lobo temperatur recorder orsakade fel; inga termister loggning temperatur

förstå vatten rörelse i Nearshore

Richardson siffror: blandning mellan yta och botten vatten

Richardson siffror är ett annat sätt att titta på den blandning som sker mellan yta och botten vatten., I tekniska termer använder Richardson-nummer nuvarande hastigheter och temperaturskillnader för att beskriva stabiliteten hos ett vattenpaket i en vattenkolonn. Om förhållandet mellan de stabiliserande krafterna på grund av stratifiering och destabiliserande krafterna på grund av vertikal skjuvning ligger över ett kritiskt värde, är vattnet stabilt och ytan och bottenvattnet blandar inte. Om numret ligger under det kritiska värdet blandar vattnet. Vad det betyder är att om vi beräknar detta nummer och det är större än ett specifikt värde, kan ingen blandning ske mellan vattenskikten., Om det beräknade numret ligger under ett visst värde, kan vattenskikten blandas. I det här fallet kan topp-och bottenvattnet blandas eftersom de kan övervinna krafterna mellan dem.

nära Duffins Creek, Richardson siffror som visas för hela året berätta att för det mesta toppen och botten vatten är olika. Men på hösten finns det mycket blandning mellan topp och bottenvatten. Det finns två grafer placerade på kartan nedan. Grafen till vänster är från ett vattendjup på ~ 15 meter, medan grafen till höger är från ett vattendjup på ~18m., Det finns skillnader i de två graferna; den vänstra grafen har fler punkter under den röda linjen som visar att mer blandning sker. Detta säger oss att det sker förändringar mellan de två platserna och ju djupare du är och att i djupare vatten, ytvattnet inte blandas med botten vatten så mycket. Observera att i graferna på bilden nedan beräknar Richardson siffror mellan ca 4-5 m under vattenytan och 13-15 m under vattenytan.,

förstå hur nearshore mixar är viktigt att förstå eftersom det kommer att berätta vägen som näringsämnen kommer att följa när de kommer in i sjön.

ta Hemmeddelanden

1. Upwellings och Downwellings flyttar naturligt näringsämnen i nearshore.