- Villars Editeur)
9.4.1Giới thiệu
Thuật ngữ 'front' nói đến những khu vực quy mô nhỏ, trong đó có sự thay đổi đáng kể theo hướng ngang của những biến số thuỷ văn, như vận tốc dòng chảy và mật độ nước. Mặc dầu không chỉ thấy trong những điều kiện phân tầng (Largier, 1993), những front thường liên quan đến những thay đổi rõ rệt trong cấu trúc mật độ thẳng đứng, và bởi vậy, chương này là một chỗ thích hợp để thảo luận về trạng thái của chúng. Những front rất quan trọng trong việc xem xét sự phát tán với một số lý do. Ví dụ, những khác biệt vận tốc trong khu vực lân cận của những front có thể hoàn toàn nhận thấy được, dẫn đến những khu vực hội tụ và phân kỳ.
Tính không liên tục như vậy tác động như một rào cản đối với sự phát tán ngang bởi chuyển động rối, và cũng hình thành những khu vực bẫy trong đó pha loãng do xáo trộn thẳng đứng ít có hiệu quả hơn. Những chất nổi tập hợp dọc theo từng hàng được hình thành bởi những front, bởi vì khi nước mặt chìm xuống dưới một vùng hội tụ, lực nổi ngăn cản chuyển động này và vật nổi còn lại trên mặt nước; tập hợp của vật nổi liên tục được thêm vào vật chất nổi do dòng chảy mặt bổ sung về phía front. Hình 9.33 minh họa trạng thái này cho một front trượt, một trong số những kiểu front được quan trắc thường xuyên nhất (Bowman và Iverson, 1978). Những khảo sát từ máy bay cho thấy rõ những front bởi vì màu nước thay đổi qua một front và có sự tích tụ của vật nổi, như mảnh vụn và bọt trong những hàng dài chạy song song với những hàng không có màu.
Những front xuất hiện theo ba kiểu cơ bản, từng kiểu phụ thuộc vào một nguyên nhân động lực khác nhau. Những kiểu front khác nhau đã được phân loại như front xáo trộn thủy triều, front vệt loang và front trượt (O 'Donnell, 1993).
'Những front xáo trộn thủy triều' xuất hiện do những biến đổi không gian theo cường độ rối phát sinh từ đáy và bao gồm những khu vực trong đó sự ổn định là do mặt nước nóng lên hoặc do bình lưu của nước nhiễm mặn trên nước có độ mặn cao hơn.
'Những front vệt loang' được thống trị bởi rối phát sinh tại những độ sâu trung gian do bất ổn định trượt mặt phân cách; chúng bao gồm những front xâm nhập thủy triều phát sinh bởi sự chảy tràn của nước dầy đặc trên nước ít dầy đặc hơn.
Hình 9.33 Hình thành những lớp mỏng tại vị trí của một front. (Theo Bowman và Iverson, 1978, được sự
đồng ý của Springer-Veriag)
'Những front trượt' tương đối phổ biến và xuất hiện do chênh lệch mức độ vận chuyển ngang theo hướng của gradient mật độ ngang.