Влияние ветровых течений на спектральный показатель ослабления света в воде

Abstract

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.

Keywords

• показатель ослабления света
• показатель поглощения света желтым веществом
• ветровые течения
• ветровой коэффициент
• метод поверхностных поплавков