Время удерживания в озере

Эта статья в значительной степени или полностью основана на одном источнике . Соответствующее обсуждение можно найти на странице обсуждения . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на дополнительные источники . Найти источники:  «Время удержания озера»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( ноябрь 2011 г. )

Время удерживания в озере (также называемое временем пребывания воды в озере, или возрастом воды, или временем смыва ) - это расчетная величина, выражающая среднее время, которое вода (или какое-либо растворенное вещество) проводит в определенном озере . В простейшем случае эта цифра является результатом деления объема озера на поток, входящий в озеро или выходящий из него. Это примерно выражает количество времени, необходимое для того, чтобы вещество, попавшее в озеро, снова вытекло из него. Время удерживания особенно важно, когда речь идет о загрязняющих веществах .

Глобальное время хранения [ править ]

Общее время удерживания для озера (общее среднее время, в течение которого вода находится в озере) рассчитывается путем деления объема озера либо на среднюю скорость притока всех притоков , либо на среднюю скорость оттока (в идеале, включая испарение и просачивание). ). Этот показатель предполагает, что вода в озере хорошо перемешана (а не стратифицирована).), так что любая часть воды в озере похожа на любую другую. На самом деле, большие и глубокие озера обычно плохо перемешаны. Многие большие озера можно разделить на отдельные части с ограниченным потоком между ними. Глубокие озера, как правило, стратифицированы, при этом более глубокие воды редко смешиваются с поверхностными водами. Часто их лучше моделировать как несколько отдельных объемов воды. ^[1]

Более точное время проживания [ править ]

Можно рассчитать более конкретные цифры времени пребывания для конкретного озера, такие как индивидуальное время пребывания для подобъемов (например, отдельных рукавов) или распределение времени пребывания для различных слоев стратифицированного озера. Эти цифры часто лучше отражают гидродинамику озера. Однако любой такой подход остается упрощением и должен основываться на понимании процессов, происходящих в озере.

Для выяснения того, как работает конкретное озеро, могут использоваться два подхода (часто в сочетании): полевые измерения и математическое моделирование . Одним из распространенных методов полевых измерений является введение индикатора в озеро и отслеживание его движения. Это может быть твердый индикатор, такой как поплавок, обладающий нейтральной плавучестью в определенном водном слое, или иногда жидкость. Этот подход иногда называют использованием лагранжевой системы отсчета . Другой подход к полевым измерениям, использующий эйлерову систему отсчета , заключается в регистрации различных свойств воды в озере (включая движение массы, температуру воды, электрическую проводимость).и уровни растворенных веществ, обычно кислорода) в различных фиксированных точках в озере. Из них можно составить представление о доминирующих процессах, происходящих в различных частях озера, а также об их масштабах 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 систему гидродинамических уравнений с переменными граничными условиями в течение очень длительного периода, достаточного для того, чтобы втекающие частицы воды вышли из озера. 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 газовой и гидродинамики , химической инженерии., а биогидродинамика может быть адаптирована для определения времени пребывания для небольших объемов озер. ^[1]

Время продления [ править ]

Одна полезная математическая модель для измерения того, насколько быстро притоки могут наполнять 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 могут притоки озера заполнить весь объем в бассейне (это еще предположить , что отток неизменен). Например, если бы озеро Мичиган опустело, его притокам потребовалось бы 99 лет, чтобы полностью заполнить озеро. ^[2]

Список времен пребывания воды в озере [ править ]

Указанное время пребывания берется из информационного окна в соответствующей статье, если не указано иное.

См. Также [ править ]

• Водный цикл: время пребывания

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Информационный бюллетень EPA о Великих озерах №1
• Атлас Великих озер EPA
• Джоди Ричардсон, Алистер МакКерчар. «Рыба без выхода к морю и время пребывания в озере» . Проверено 22 мая 2007 года .- взаимосвязь между временем пребывания озер Новой Зеландии и популяций коаро , корюшки и обычных хулиганов .