Экология СПРАВОЧНИК

При временных масштабах порядка нескольких суток горизонтальное перемешивание протекает достаточно быстро, чтобы «сгладить» большую часть градиентов в водоеме. В предыдущих разделах книги при анализе как структуры термоклина, так и эк-мановского ветрового течения горизонтальные составляющие турбулентной диффузии (Кх, Ку) не принимались в расчет. Правомерность такого подхода подтверждается данными измерений горизонтального коэффициента перемешивания Кг, свидетельствующими о том, что последние на несколько порядков превосходят значения вертикальных составляющих турбулентной диффузии Кг. Основываясь на данных, полученных в основном для малых озер по экспериментальному озерному району в Канаде, Кей [421] нашел, что значение отношения Кт/Кг колеблется от 103 до 105 и, по-видимому, пропорционально статической устойчивости №. Таким образом, согласно этим оценкам, /Сг=10-1. . . 10 2 м2/с, что хорошо согласуется с данными прямых измерений Кг, проведенных, например, на оз. Мичиган [237, 629] методом слежения за скоростью горизонтальной диффузии пятен красящего вещества с размерами от нескольких сотен метров до 10 км (см. рис. 4.23).[ ...]

Маленькие пятна испытывают объемное смещение, и скорость их роста свободна от влияния турбулентных вихрей. В случае пятен больших размеров турбулентные вихри искажают границы и вызывают определенное смещение на краях этих пятен. Более всего заметно влияние турбулентных вихрей на пятна, размеры которых соизмеримы с их собственными. В этих условиях окружающая пятно жидкость, движущаяся к его центру, быстро извлекает жидкость из пятна, обусловливая тем самым интенсивное смешение. / — большое пятно, 2 — перемещение маленького пятна, 3— пятно среднего размера, 4 — первоначальная граница пятна, 5 — нарушенная граница пятна.[ ...]

Таким образом, со временем развитие облака ускоряется.[ ...]

Постоянно действующий источник часто порождает длинный узкий шлейф. Однако распределение в нем концентрации существенно нерегулярно — с инфраструктурой «мини облачков». На рисунке представлены данные наблюдений для одного и того же вертикального сечения (удаленного на 1 км от источника), выполненных с 15-минутным интервалом [85, 90]. а — опыт № 1, б — опыт № 18, в — опыт №7, г — опыт № 9.[ ...]

По вертикали — концентрация, по горизонтали — расстояние от центра тяжести. 1 — средняя концентрация (млрд-1); 2— кривая, соответствующая гауссовскому распределению.[ ...]

И вновь скорость роста оказывается пропорциональной корню квадратному из истекшего промежутка времени. Аналогичный результат получается из модели длины смешения при решении уравнения баланса массы.[ ...]

Значение константы в этом уравнении варьирует от 1 до 1,3, что находится в хорошем согласии с выводами соответственно моделей вовлечения и случайных блужданий.[ ...]

Лэм и др. [305] показали, что этот подход применим к береговым зонам, однако вовсе неочевидно, что он может быть столь же успешно использован и для моделирования интересующих нас здесь процессов по всему озеру (Лэм, частное сообщение, 1982).[ ...]

Рассмотренные модели неявно предполагают, что разбавление может происходить неограниченно во времени и пространстве. В действительности же боковые границы будут ограничивать диффузию. То же можно сказать о донной границе, свободной поверхности водоема и, возможно, об очень устойчивых слоях (таких, как термоклин). В действительности шлейфы загрязняющих вод могут образовываться либо непосредственно на поверхности, либо быстро поднимаются к последней. Это означает, что диспергирование в вертикальном направлении оказывается исключенным.[ ...]

В случае неограниченного трехмерного объема, С=(2я)-3/2; при выпуске загрязнителя по поверхности водоема С = 2(2я)-3/2.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Горизонтальная турбулентная диффузность в зависимости от размеров шлейфа на примере Великих озер и океанических условий [90, 390, 629].

Влияние гипотетического простого поля турбулентных вихрей на диффундирующие пятна, размеры которых малы (2), велики (1) и сравнимы с диаметром вихрей (3).

Распределение концентрации красителя по сечению непрерывного шлейфа на постоянной глубине (1 м) в оз. Гурон.

Графическое представление результата усреднения данных по 25 наблюдениям, аналогичных тем, что показаны на рис. 4.25.

Непривязанная (свободная) (а) и привязанная к береговой черте (б) струя в районе водовыпуска [267].