ОЦЕНКИ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ В ДИМИКТИЧЕСКИХ ОЗЕРАХ

Николай Иннокентьевич Пальшин, Сергей Рэмович Богданов, Татьяна Владимировна Ефремова, Анастасия Олеговна Кузина, Nikolai Palshin, Sergey Bogdanov, Tatyana Efremova, Anastasia Kuzina

Аннотация


На основе данных многолетних измерений температуры воды в трех димиктических озерах получены оценки средних эффективных коэффициентов вертикального турбулентного обмена для периода формирования устойчивой термической стратификации (июль-август). В качестве объектов исследования выбраны глубокие озера: Онежское (Россия), Каллавеси (Финляндия), Инари (Финляндия). Для усредненных за многолетний период сезонных изменений температуры воды эффектами горизонтального переноса тепла обычно можно пренебречь и рассматривать дифференциальное уравнение теплопроводности для одномерного случая. Оценки эффективных коэффициентов температуропроводности были получены тремя способами: по изменениям теплосодержания столба воды, локальным изменениям температуры воды и на основе анализа амплитудного и фазового отклика температуры глубоких слоев водной толщи на квазипериодические изменения средней температуры эпилимниона. Эти оценки на три-четыре порядка превышают значение коэффициента молекулярной температуропроводности в воде.

Ключевые слова


димиктическое озеро; термическая стратификация; коэф- фициент турбулентной диффузии; эффективный коэффициент температуропро- водности.

Полный текст:

PDF

Литература


Бабич В. М., Капилевич М. Б., Михлин С. Г. Натансон Г. И., Риз П.М., Слободский Л. Н., Смирнов М. М. Линейные уравнения математической физики. М.: Наука, 1964. 368 с.

Болотов А. Г. Метод определения температуропроводности почвы // Вестн. Алт. гос. агр. ун-та. 2015. Т. 7, № 129. С. 74–79.

Крейман К. Д., Голосов С. Д., Сковородова Е. П. Влияние турбулентного перемешивания на фитопланктон // Вод. ресурсы. 1992. Т. 19, № 3. С. 92–97.

Пальшин Н. И., Ефремова Т. В., Здоровеннова Г. Э., Здоровнннов Р. Э. Показатель ослабления облученности в озерах Карелии // Изв. РГО. 2018. Т. 150, вып. 6. С. 58–72. doi: 10.7868/S0869607118060051

Тихонов А. Н. Самарский А. А. Уравнения математической физики. Учебное пособие для вузов. М.: Наука, 1977. 735 с.

Хатчинсон Д. Лимнология. Географические, физические и химические характеристики озер. М.: Прогресс (пер. с англ.), 1969. 592 с.

Хомскис В. Динамика и термика малых озер. Вильнюс: Минтис, 1969. 204 с.

Gibson C. H., Thomas W. H. Effects of turbulence intermittency on growth inhibition of a red tide dinoflagellate, Gonyaulax polyedra Stein // J. Geophys. Res. 1995. Vol. 100, no. 12. P. 24841–24846. doi: 10.1029/95JC02256

Haren H. Turbulent convection and high frequency internal wave details in 1 m shallow waters // Limnol. Oceanogr. 2019. Vol. 64. P. 1323-1332 doi: 10.1002/lno.11118

Kuusisto E. Suomen Vestöjen Lämpötilat Kaudella 1961–1975. Water temperature of lakes and rivers in Finland in the period 1961-1975. Vesihallitus – National board of waters, Finland, Helsinki, 1981. 40 p.

Mashayek, A., Salehipour H., Bouffard D., Caulfield C. P., Ferrari R., Nikurashin M., Peltier W. R., Smyth W. D. (), Efficiency of turbulent mixing in the abyssal ocean circulation // Geophys. Res. Lett. 2017. Vol. 44. P. 6296–6306, doi: 10.1002/2016GL072452

Osborn, T. R. Estimates of the local rates of vertical diffusion from dissipation measurements // J. Phys. Oceanogr. 1980. Vol. 10. P. 83–89.

doi: 10.1175/1520-0485(1980)010<0083:EOTLRO>2.0.CO;2

Osborn, T. R., & Cox, C. S. Oceanic fine structure // Geophys. Fluid Dyn. 1972. Vol. 3. P. 321–345.

Peeters F., Kerimoglu O., Straile D. Implications of seasonal mixing for phytoplankton production and bloom development // Theor. Ecol. 2013. Vol. 6. P. 115–129. doi: 10.1007/s12080-012-0164-

Reynolds C. S. The Ecology of Phytoplankton. New York: Cambridge Univ. Press, 2006. 535 p.

Salehipour, H., Peltier, W. R. Diapycnal diffusivity, turbulent Prandtl number and mixing efficiency in Boussinesq stratified turbulence // J. Fluid Mech. 2015. Vol. 775. P. 464–500. doi: 10.1017/jfm.2015.305

Thomas W. H., Gibson C. H. Quantified small-scale turbulence inhibits a red tide dinoflagellate, Gonyaulax polyedra Stein // Deep Sea Res. 1990. Part A. Vol. 37, no. 10. P. 1583–1593.

Winder M., Sommer U. Phytoplankton response to a changing climate // Hydrobiologia. 2012. Vol. 698. P. 5–16. doi: 10.1007/s10750-012-1149-2

Wüest A., Lorke A. Small-scale hydrodynamics in lakes // Annu. Rev. Fluid Mech. 2003. Vol. 35. P. 373–412. doi: 10.1146/ annurev.fluid.35.101101.161220

Yang Y., Colom W., Pierson D., Pettersson K. Water column stability and summer phytoplankton dynamics in a temperate lake (Lake Erken, Sweden) // Inland Waters. 2016. Vol. 6. P. 499–508. doi: 10.1080/IW-6.4.874




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/lim1089

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019