Время удерживания в озере - Lake retention time
Время удерживания в озере (также называемый Время жительства озерной воды или водный век или же время промывки) - расчетная величина, выражающая иметь в виду время, которое вода (или какое-то растворенное вещество) проводит в определенном озеро. В простейшем случае эта цифра является результатом деления объема озера на поток в озеро или из него. Это примерно выражает количество времени, необходимое для того, чтобы вещество, попавшее в озеро, снова вытекло из него. Время удерживания особенно важно там, где загрязняющие вещества обеспокоены.
Глобальное время удерживания
В глобальное время удерживания для озера (общее среднее время, которое вода проводит в озере) рассчитывается путем деления озера объем либо средней скоростью притока всех притоки, или по средней скорости оттока (в идеале включая испарение и просачивание ). Этот показатель предполагает, что вода в озере хорошо перемешана (а не стратифицированный ), так что любая часть воды в озере похожа на любую другую. На самом деле более крупные и глубокие озера обычно плохо перемешаны. Многие большие озера можно разделить на отдельные части с ограниченным потоком между ними. Глубокие озера обычно стратифицированы, при этом более глубокие воды редко смешиваются с поверхностными водами. Часто их лучше моделировать как несколько отдельных объемов воды.[1]
Более конкретное время пребывания
Можно рассчитать более конкретные цифры времени пребывания для конкретного озера, такие как индивидуальное время пребывания для подтомов (например, отдельных рукавов) или распределение времени пребывания для различных слоев стратифицированного озера. Эти цифры часто могут лучше выразить гидродинамика озера. Однако любой такой подход остается упрощением и должен основываться на понимании процессов, происходящих в озере.
Можно использовать два подхода (часто в сочетании), чтобы выяснить, как работает конкретное озеро: полевые измерения и математическое моделирование. Один из распространенных методов полевых измерений - ввести индикатор в озеро и отслеживать его движение. Это может быть надежный индикатор, например, поплавок, предназначенный для нейтрально плавучий в определенном водном слое или иногда в жидкости. Этот подход иногда называют использованием Лагранжева система отсчета. Другой подход к измерению поля с использованием Эйлерова система отсчета, заключается в захвате различных свойств воды в озере (включая движение масс, температуру воды, электрическая проводимость и уровни растворенных веществ, обычно кислорода) в различных фиксированных точках в озере. Исходя из этого, можно составить представление о доминирующих процессах, происходящих в различных частях озера, а также об их диапазоне и продолжительности.[1]
Одни только полевые измерения обычно не являются надежной основой для определения времени пребывания, главным образом потому, что они обязательно представляют собой небольшой набор местоположений и условий. Поэтому измерения обычно используются в качестве входных данных для численных моделей. Теоретически можно было бы интегрировать система гидродинамических уравнений с переменными граничными условиями в течение очень длительного периода, достаточного для того, чтобы втекающие частицы воды покинули озеро. Затем можно было бы вычислить время пробега частиц, используя метод Лагранжа. Однако этот подход превосходит детали, доступные в текущих гидродинамических моделях, и возможности текущих компьютерных ресурсов. Вместо этого были разработаны модели времени пребывания для газа и динамика жидкостей, химическая инженерия, а биогидродинамика может быть адаптирована для определения времени пребывания для небольших объемов озер.[1]
Время продления
Одна полезная математическая модель измерения того, насколько быстро приток способны пополнить озеро. Время обновления - это особая мера времени удерживания, при которой основное внимание уделяется тому, «сколько времени нужно, чтобы полностью заменить всю воду в озере». Это моделирование может быть выполнено только с точным балансом всей воды, полученной и потерянной системой. Время обновления просто становится вопросом, как быстро притоки озера могут заполнить все объем из бассейн (это все еще предполагает отток без изменений). Например, если озеро Мичиган было опорожнено, потребуется 99 лет, чтобы его притоки полностью наполнили озеро. [2]
Список времен пребывания воды в озере
Указанное время пребывания берется из информационного окна в соответствующей статье, если не указано иное.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ а б c Дуве, Курт (2003-01-03). "D24: Реалистичные исследования продолжительности проживания" (PDF). Интегрированное управление водными ресурсами для важных глубоких европейских озер и их водосборных территорий. ЕВРОЛАКЕС. Архивировано из оригинал (PDF) 26 января 2007 г.. Получено 2007-12-11.
- ^ Ветцель, Р. Г. (2001). Лимнология 3-е издание. Нью-Йорк: Академическая пресса.
- ^ «Озеро Поянху». Фонд Международного комитета по охране окружающей среды озер. Архивировано из оригинал 13 декабря 2013 г.. Получено 13 февраля, 2014.
дальнейшее чтение
- Куинн, Фрэнк Х. (1992). "Гидравлическое время пребывания Великих Лаврентийских озер". Журнал исследований Великих озер. 18 (1): 22–28. Дои:10.1016 / S0380-1330 (92) 71271-4.
внешняя ссылка
- Информационный бюллетень EPA о Великих озерах # 1
- Атлас Великих озер EPA
- Джоди Ричардсон, Алистер МакКерчар. "Рыба, не имеющая выхода к морю, и время пребывания в озере". Получено 22 мая 2007. - взаимосвязь между временем пребывания озер Новой Зеландии и коаро, нюхать и обычный хулиган населения.