Влияние ветровых течений на спектральный показатель ослабления света в воде
УДК 535
Аннотация
Рассмотрена зависимость измеряемых спектральных показателей ослабления света природной водой от ветрового течения на примере озер юга Западной Сибири. С целью определения значимости абиотических, в данном случае — физических факторов, влияющих на прозрачность воды, авторами рассчитаны относительные спектральные вклады отдельных ее оптически активных компонентов в изучаемых пресноводных озерах, выполненные в период гидрофизических исследований в 2019 г. Кроме того, были проанализированы опубликованные данные по суточной динамике спектральной прозрачности воды, полученные сотрудниками ИВЭП СО РАН на оз. Красиловское в 2016 г. Показано, что наибольший спектральный вклад в суммарное ослабление света в рассматриваемых водоемах вносит взвесь, состоящая преимущественно из частиц водорослей фитопланктона, и желтое вещество. Это обусловлено тем, что перераспределение концентрации частиц в верхних слоях озера по его вертикали вследствие вызываемого ветром турбулентного перемешивания происходит со значительно большей скоростью, чем изменение содержания желтого вещества в результате физико-химических процессов его образования. Следовательно, определяющим фактором, влияющим на динамику показателя ослабления света, является скорость ветрового течения. В подобных случаях интенсивность турбулентности (турбулентный массообмен) принято характеризовать потоковым (интегральным) числом Ричардсона Ri, непосредственно зависящим от скорости ветрового течения. В работе приведена оценка числа Ричардсона, равного 1,5, для конкретного эксперимента.
Скачивания
Metrics
Литература
Щевьев В.А. Физика течений в океанах, морях и в озерах. История поисков, размышлений, заблуждений, открытий. Saarbruken, Germany, 2012.
Показеев К.В., Филатов Н.Н. Гидрофизика и экология озер. Т. 1. Гидрофизика. М., 2002.
Судольский А.С. Динамические явления в водоемах. Л., 1991.
Самолюбов Б.И. Придонные стратифицированные течения. М., 1999.
Одрова Т.В. Гидрофизика водоемов суши. Л., 1979.
Шулейкин В.В. Физика моря. М., 1968.
Суторихин И.А., Букатый В.И., Харламова Н.Ф., Акулова О.Б. Климатические условия и гидрооптические характеристики пресноводных озер Алтайского края : монография / отв. ред. В.Н. Седалищев. Новосибирск, 2016.
Суторихин И.А., Букатый В.И., Фроленков О.М., Фроленков И.М. Влияние водной взвеси на суточный ход спектральной прозрачности озерной воды // Ползуновский альманах. 2016. № 2.
Крейман К.Д., Голосов С.Д., Сковородова Е.П. Влияние турбулентного перемешивания на фитопланктон // Водные ресурсы. 1992. № 3.
Картушинский А.В. Влияние суточной изменчивости абиотических условий на распределение и продуцирование фитопланктона оз. Байкал // Водные ресурсы. 1997. Т. 24. № 1.
Картушинский А.В. Численное моделирование эффектов гидрофизического воздействия на распределение фитопланктона // Математическая биология и биоинформатика. 2012. Т. 1. № 1.
Акулова О.Б. Разработка методов и измерительно-вычислительного комплекса для оценки экологически значимых гидрооптических характеристик пресноводных водоемов (на примере озер Алтайского края) : дис. ... канд. тех. наук. Барнаул, 2015.
Оптика океана. Т. 1. Физическая оптика океана / под ред. А.С. Монина. М., 1983.
Pope R.M., Fry E.S. Absorption spectrum (380-700 nm) of pure water. II. Integrating cavity measurements // Applied Optics. 1997. V. 36. № 33. DOI: 10.1364/A0.36.008710.
Smith R.C., Baker K.S. Optical properties of the clearest natural waters (200-800 nm) // Applied Optics. 1981. V. 20. № 2. DOI: 10.1364/AO.20.000177.
Базыленко Г.М., Лопух П.С. Гидрологическая практика: для студентов-географов / под ред. Б.Б. Богословского. Минск, 1979.
