Tuần vμ tháng

- Spigel vμ Imberger (1980) Imberger(1985)

4.7.1.4. Tuần vμ tháng

Sự phân tầng hμng ngμy của hồ lμ một đăc điểm nổi bật nhất sảy ra trên thang giờ tuần vμ tháng. Mặt phân cách rối mùa tiêu biểu một tích phân lại lμm nóng ứng suất gió, đối l‡u thúc đẩy rối, vμ l‡ợng dòng chảy đến. Nh‡ng thời gian

g.

biến chuyển của sự phân tầng mật độ thẳng đứng có thể khác nhau trên khắp bề mặt hồ. Đặc biệt, đây lμ tr‡ờng hợp trong suốt giai đoạn ban đầu của sự phân tầng theo mùa nhiệt độ khi gradien nhiệt độ vẫn nhỏ vμ sự khác nhau ít trong áp suất dịch chuyển do gió có thể gây ra nhứng thay đổi đáng kể của độ sâu mặt phân cách rối. Nh‡ gradien ngang mật độ, ghép đôi với chu kì phân tầng, có thể gây ra dòng có miền mở rộng bền vữn

Hình 4.22. Urnersee (phải) vμ Gerrsauersee (phải) đ‡ợc nâng lên bởi hai vỉa, lμ độ sâu lòng chảo gần kề của hồ Lucerne (Switzerland) với hình ảnh t‡ơng tự nhau. Nh‡ng vμo mùa xuân trên phạm vi rộng

kết quả sự xáo trộn gió ở bề mặt n‡ớc lộ ra Urnersec trở nên ấm hơn vμ trong lμnh hơn, sự xáo trộn

khác nhau nμy sinh ra một gradient ngang mật độ thấp giữa hai lòng chảo, đ‡ợc chứng minh bởi sự

phát triển độ sâu của mật độ giữa các lòng chảo. Khi một sự liên tục, gần nh‡ toμn bộ n‡ớc sâu của Urnersee đ‡ợc thay thế bởi mật độ thấp. Nh‡ng sự thay đổi dòng chảy sấp sỉ 107m3 (Wuest vμ cộng sự 1988). Hình vẽ cho thấy ảnh h‡ởng của thay đổi nμy với sự phân bố SF6, 15 ngμy sau khi nó giải phóng vμo lòng chảo trung gian (Redrawn từ Schlatter 1991). Một gracdien ngang mật độ có chỉ h‡ớng, n‡ớc từ phía d‡ới vỉa có thể vẫn không thay đổi d‡ới sự thay đổi bởi 1 chu kì giao động, trong cái mμ n‡ớc nặng hơn có thể chảy trên vỉa trong quá trình nâng lên lớn nhất của đ‡ờng đẳng nhiệt vμ ra nhập vμo phần sâu của Urenersee (Van senden vμ Imboden 1989).

Nguyên nhân nữa của gradien ngang mật độ đ‡ợc cho bởi dòng chảy ra nhập với tính chất nhiệt hay hoá học khác nhau. Kết luận sự thay đổi bồn thu n‡ớc có thể kéo dμi hay thậm chí không đổi, đặc biệt nếu sự khác nhau về mật độ giữa các dòng chảy tự do cấu tạo địa hoá học. Ví dụ, hồ Lucerce (Switzeland), nơi mμ cả hai hiệu ứng nhiệt vμ hiệu ứng địa hoá học lμ quan trọng, cho ở hình 4.22.

l‡ợng nhiệt trở lại có thể xảy ra vμo mùa xuân, khi đó n‡ớc ở vùng gần bờ ấm lên nhanh hơn trong giữa hồ. Sự khác nhau nμy có thể đ‡ợc gây ra do dòng n- ‡ớc ấm, bởi hậu quả của sự xáo trộn gió trực tiếp hay bởi sự kết hợp của hai yếu tố nμy. Vì vậy, trong suốt sự sâm nhập phân tầng một vị trí xuất hiện ở phần mặt của hồ bị chiếm bởi n‡ớc lớn hơn 4oC, trong khi dừng lại của bề mặt n‡ớc vẫn lạnh hơn 40C hai khối n‡ớc đ‡ợc phân chia bởi một đới chuyển tiếp (đ‡ờng dẫn nhiệt) nơi mμ n‡ớc đạt tới phần sâu hơn của hồ vì sự kết nối. Khi sự lμm nóng liên tục đ‡ờng dẫn nhiệt độ dịch chuyển ra ngoμi khơi cho tới khi nhiệt độ của Entine bề mặt v‡ợt qua 40C. Vì hiệu ứng Coriolit, quy định l‡ợng thúc đẩy dòng bờ đ‡ợc tạo bởi đ‡ờng dẫn nhiệt độ (Csanady 1974; Mortimer 1974) hình 4.19 cho thấy một đ‡ờng dẫn nhiệt độ trong hồ Baical, Siberia.

4.7.1.5. Năm

Cả chu kì ổn định thấp nhất, nên nhờ sự xáo trộn đối l‡u vì nhiệt giảm xuống vμ gió tr‡ợtquá yếu để phá huỷ sự phân tầng mật độ, phần của hồ có thể còn lại th‡ờng xuyên đ‡ợc xếp lại thμnh tầng, điều đó đ‡ợc gọi lμ meromixis. Tỉ lệ xáo trộn trong các lớp sâu của hồ meromixis lμ vô cùng chậm, tỉ lệ xấp sỉ sự khuếch tán phần tử. Trong đIều kiện khác nhau hệ số khuếch tán phân tử Ion có thể trở nên phù hợp. Một ví dụ về quy chế về sự khuếch tán phân tử xảy ra trên một thang giờ 10.000 năm đ‡ợc cho bởi Sanderson vμ cộng sự (1985) cho tr‡ờng hợp n‡ớc biển bị giữ lại trong một vịnh hẹp sâu của hồ.

Một ví dụ thú vị nữa của việc hoμ lẫn thấy ở biển chết, một độ sâu (~ 320m), ấm (T0min = 180c) vμ tỉ độ muối (s = 280g/kg) hồ (Steinhorn 1985). Sự hoμ lẫn lại nμy bắt nguồn từ n‡ớc ngọt chảy vμo hồ từ các dòng sông, nơi mμ tạo ra một mặt phân cách rối bền vững. Trong hơn 300 năm, mùa đông bị lạnh không thể v‡ợt qua sự phân tầng mạnh nμy. Nh‡ng qua một vμi chục năm, đặc biệt lμ từ 1964, sự tăng dần ma sát n‡ớc từ các sông Jordan vμ Yarmulc dẫn thoát cho mục đích t‡ới tiêu, kết quả thấy sự giảm tổng l‡ợng n‡ớc ngọt chảy vμo biển chết. Cuối cùng, vì sự bốc hơi, độ dμy của lớp n‡ớc có lớp muối thấp giảm vμ mực n‡ớc hồ tụt suống. Hơn nữa sự khác độ muối giữa mặt vμ n‡ớc sâu đạt kết quả từ 500/00 năm 1964 tới < 0.10/00năm 1978. Cuối cùng kết quả nμy lμ chu kì dμi của hoμ lẫn mạnh kết thúc sớm vμo năm 1979. Khi đó cấu trúc của sự hoμ lẫn thay đổi. Bây giờ biển chết có thể trở lại qua suốt mùa đông phụ thuộc vμo độ lớn, thời gian vμ khoảng thời gian chảy của l‡ợng n‡ớc đến, sự bốc hơi vμ sự lμm lạnh (Anati vμ cộng sự 1987)