Retenční čas pro jezero - Lake retention time
Retenční čas pro jezero (nazývané také doba pobytu vody v jezeře nebo věk vody nebo splachovací čas) je vypočítané množství vyjadřující znamenat čas, který voda (nebo nějaká rozpuštěná látka) stráví v konkrétním jezero. Nejjednodušší je tento údaj výsledkem dělení objemu jezera průtokem dovnitř nebo ven z jezera. Zhruba vyjadřuje dobu potřebnou k tomu, aby látka zavedená do jezera z ní znovu vytékala. Retenční čas je obzvláště důležitý kde znečišťující látky jsou znepokojeni.
Globální retenční čas
The globální retenční čas pro jezero (celková střední doba, kterou voda tráví v jezeře) se vypočítá vydělením jezera objem buď průměrnou mírou přílivu všech přítoky, nebo průměrnou rychlostí odtoku (v ideálním případě včetně vypařování a prosakování ). Tato metrika předpokládá, že voda v jezeře je dobře namíchaná (spíše než stratifikovaný ), takže jakákoli část vody v jezeře je hodně jako každá jiná. Ve skutečnosti nejsou větší a hlubší jezera obecně dobře promíchaná. Mnoho velkých jezer lze rozdělit na odlišné části, mezi nimiž je jen omezený tok. Hluboká jezera jsou obecně rozvrstvená, přičemž hlubší voda se zřídka mísí s povrchovou vodou. Ty jsou často lépe modelovány jako několik odlišných dílčích objemů vody.[1]
Přesnější doby pobytu
Je možné vypočítat konkrétnější údaje o době pobytu pro konkrétní jezero, jako jsou jednotlivé doby pobytu pro dílčí objemy (např. Konkrétní ramena) nebo rozdělení doby pobytu pro různé vrstvy stratifikovaného jezera. Tyto údaje mohou často lépe vyjádřit hydrodynamika jezera. Jakýkoli takový přístup však zůstává zjednodušením a musí se řídit porozuměním procesů probíhajících v jezeře.
K objasnění fungování konkrétního jezera lze použít dva přístupy (často v kombinaci): polní měření a matematické modelování. Jednou běžnou technikou pro měření v terénu je zavést do jezera indikátor a sledovat jeho pohyb. Může to být pevný indikátor, například plovák konstruovaný tak, aby byl neutrálně vztlak uvnitř určité vodní vrstvy nebo někdy kapaliny. Tento přístup se někdy označuje jako použití a Lagrangeový referenční rámec. Další přístup k měření v terénu pomocí Euleriánský referenční rámec, je zachytit různé vlastnosti vody v jezeře (včetně hromadného pohybu, teploty vody, elektrická vodivost a hladiny rozpuštěných látek, obvykle kyslíku) v různých pevných polohách v jezeře. Z nich lze vytvořit pochopení dominantních procesů působících v různých částech jezera a jejich rozsahu a trvání.[1]
Samotná terénní měření obvykle nejsou spolehlivým základem pro generování doby pobytu, hlavně proto, že nutně představují malou podmnožinu lokalit a podmínek. Proto se měření obvykle používají jako vstup pro numerické modely. Teoreticky by to bylo možné integrovat systém hydrodynamických rovnic s proměnlivými okrajovými podmínkami ve velmi dlouhém období, který je dostatečný k tomu, aby vnikající částice vody opustily jezero. Dalo by se pak vypočítat doby cestování částic pomocí Lagrangeovy metody. Tento přístup však překračuje podrobnosti dostupné v současných hydrodynamických modelech a kapacitu současných počítačových zdrojů. Místo toho byly vyvinuty modely doby pobytu pro plyn a dynamika tekutin, chemické inženýrství a bio-hydrodynamika může být upravena tak, aby generovala doby zdržení pro dílčí objemy jezer.[1]
Čas obnovy
Jeden užitečný matematický model pro měření toho, jak rychle přítoky jsou schopni znovu naplnit jezero. Doba obnovy je specifickým měřítkem retenčního času, kdy se pozornost zaměřuje na „jak dlouho trvá úplná výměna veškeré vody v jezeře“. Toto je modelování, které lze provést pouze s přesným rozpočtem veškeré vody získané a ztracené systémem. Doba obnovy se jednoduše stává otázkou, jak rychle by přítoky jezera mohly zaplnit celé objem z Umyvadlo (toto stále předpokládá odtoky se nemění). Například pokud Michiganské jezero byl vyprázdněn, trvalo by 99 let, než jeho přítoky úplně naplnily jezero. [2]
Seznam dob pobytu jezerní vody
Uvedená doba pobytu je převzata z informačního pole v přidruženém článku, pokud není uvedeno jinak.
Viz také
Reference
- ^ A b C Duwe, Kurt (01.01.2003). „D24: Realistické studie doby pobytu“ (PDF). Integrované řízení vodních zdrojů pro důležitá hluboká evropská jezera a jejich povodí. EUROLAKES. Archivovány od originál (PDF) 26. ledna 2007. Citováno 2007-12-11.
- ^ Wetzel, R. G. (2001). Limnology 3. vydání. New York: Akademický tisk.
- ^ "Poyang Lake". Mezinárodní nadace pro životní prostředí v jezeře. Archivovány od originál 13. prosince 2013. Citováno 13. února 2014.
Další čtení
- Quinn, Frank H. (1992). "Hydraulické doby pobytu pro Laurentianská velká jezera". Journal of Great Lakes Research. 18 (1): 22–28. doi:10.1016 / S0380-1330 (92) 71271-4.
externí odkazy
- Informační přehled o velkých jezerech EPA č. 1
- Atlas velkých jezer EPA
- Jody Richardson, Alistair McKerchar. „Uzamčená ryba a doba pobytu v jezeře“. Citováno 22. května 2007. - vztah mezi dobou pobytu jezer Nového Zélandu a Nového Zélandu koaro, koruška a obyčejný tyran populace.