Эпилимнион

Эпилимнион поверхностный или слой — это самый верхний слой термически стратифицированного озера .

Эпилимнион — это слой, на который больше всего влияет солнечный свет, его тепловая энергия нагревает поверхность, тем самым делая ее более теплой и менее плотной. В результате эпилимнион располагается над более глубокими металимнионом и гиполимнионом , которые холоднее и плотнее. ^{[ 1 ]} Кроме того, эпилимнион обычно имеет более высокий pH и более высокую концентрацию растворенного кислорода , чем гиполимнион.

Физическая структура

Характеристики

В толще воды эпилимнион располагается выше всех остальных слоев. Эпилимнион присутствует только в стратифицированных озерах. На верхней стороне эпилимниона он контактирует с воздухом, что делает его открытым для воздействия ветра, что позволяет воде испытывать турбулентность . Турбулентность и конвекция работают вместе, создавая волны, которые увеличивают аэрацию . ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} На нижней стороне эпилимниона находится металимнион, содержащий термоклин . Термоклин создается из-за разницы температур между эпилимнионом и металимнионом. Это связано с тем, что, поскольку эпилимнион контактирует с воздухом и находится над всем, он больше взаимодействует с солнцем и нагревается, делая его теплее, чем нижние слои. Зимой в некоторых районах эпилимнион замерзает, лишая озеро прямой возможности аэрации. ^{[ 4 ]} Из-за чувствительности эпилимниона к изменению температуры воздуха его часто используют для мониторинга тенденций потепления. ^{[ 5 ]}

Переворот озера и перемешивание

В большинстве стратифицированных озер сезонные изменения весенней и осенней температуры воздуха приводят к нагреванию или охлаждению эпилимниона. Во время этих сезонных изменений стратифицированные озера могут испытывать круговорот озер. При этом эпилимнион и гиполимнион смешиваются, и озеро, как правило, становится нестратифицированным, то есть температура повсюду постоянная, а питательные вещества распределяются равномерно по всему озеру. ^{[ 6 ]} Эти обороты имеют разные названия в зависимости от того, сколько раз озеро делает это за год. Мономиктические озера переворачиваются только один раз, димиктические — дважды, а полимиктические — более двух раз. Эти обороты могут основываться на сезонных различиях или даже происходить ежедневно. ^{[ 7 ]} В некоторых случаях это приводит к тому, что озеро имеет обратную стратификацию, когда в эпилимнионе более холодная вода, чем в гиполимнионе.

Химия

Поскольку слой открыт воздуху, эпилимнион обычно содержит большое количество растворенных O ₂ и CO ₂ . Это означает, что эпилимнион находится в состоянии постоянного обмена растворенными газами с атмосферой. На толщину эпилимниона может влиять воздействие света; более прозрачные озера получают больше света, что приводит к большему запасу энергии в воде и более мелкому эпилимниону. ^{[ 8 ]} Эпилимнион также вызывает беспокойство из-за цветения водорослей из-за фосфора и азота стока из наземных источников. Ветровая эрозия, переносящая частицы почвы, также может привнести в воду множество различных питательных веществ, и эти частицы попадут в озерную систему через эпилимнион.

Биология

Из-за своей близости к поверхности и того места, которое получает больше всего солнечного света, эпилимнион является отличным домом для фитопланктона и других первичных продуцентов. В этом слое часто наблюдается цветение водорослей в результате большого скопления питательных веществ. Из-за присутствия большого количества водорослей и фитопланктона в этом слое распространены многие виды рыб, которые ищут источник пищи. Птицы часто используют эпилимнион как место для отдыха и/или рыбалки. Многие насекомые также по-разному используют эпилимнион, когда дело касается строительства гнезд и среды обитания. Взаимодействия между людьми также являются важной частью биологической части эпилимниона. Некоторые прямые человеческие взаимодействия представляют собой развлекательные мероприятия, такие как плавание, катание на лодках или другие виды деятельности. Другие косвенные взаимодействия могут быть связаны со сточными водами, стоками с сельскохозяйственных полей или освоением земель. Все они способны влиять на свойства эпилимниона. ^{[ 9 ]}

Ссылки

^ Хаддаут, София; Канза, Хамид; Геннун, Мохаммед; Азидан, Хинд; Гейт, Рашид; Эссаиди, Амин (31 июля 2018 г.). «Переменные температуры термальной воды эпилимниона и металимниона в марокканских озерах с использованием одномерной модели пресноводного озера». Международный журнал управления речным бассейном . 18 (3): 321–333. дои : 10.1080/15715124.2018.1498854 . S2CID 134624630 .
^ Пратс, Джорди; Данис, Пьер-Ален (2019). «Температурная модель эпилимниона и гиполимниона, основанная на температуре воздуха и характеристиках озера» . Знания и управление водными экосистемами (420): 8. doi : 10.1051/kmae/2019001 . ISSN 1961-9502 .
^ Прочтите, Джордан С.; Гамильтон, Дэвид П.; Десаи, Анкур Р.; Роуз, Кевин С.; Макинтайр, Салли; Лентерс, Джон Д.; Смит, Робин Л.; Хэнсон, Пол С.; Коул, Джонатан Дж.; Штер, Питер А.; Русак, Джеймс А. (2012). «Зависимость сдвига ветра и конвекции от размера озера как средство контроля газообмена» . Письма о геофизических исследованиях . 39 (9): н/д. Бибкод : 2012GeoRL..39.9405R . дои : 10.1029/2012GL051886 . hdl : 2440/72988 . ISSN 1944-8007 .
^ Уилсон, Харриет Л.; Аяла, Ана И.; Джонс, Ян Д.; Ролстон, Алек; Пирсон, Дон; де Эйто, Эльвира; Гроссарт, Ганс-Петер; Перга, Мари-Элоди; Вулвей, Р. Истин; Дженнингс, Элеонора (24 ноября 2020 г.). «Изменчивость оценок глубины эпилимниона в озерах» . Гидрология и науки о системе Земли . 24 (11): 5559–5577. Бибкод : 2020HESS...24.5559W . дои : 10.5194/hess-24-5559-2020 . hdl : 1893/31918 . ISSN 1607-7938 .
^ Кальдераро, Федерико; Вионе, Давиде (17 июня 2020 г.). «Возможное влияние изменения климата на фотохимию поверхностных вод: модельная оценка воздействия потемнения на фотодеградацию загрязнителей в озерах во время летней стратификации. Эпилимнион против фототрансформации всего озера» . Молекулы . 25 (12): 2795. doi : 10,3390/molecules25122795 . ПМЦ 7356553 . ПМИД 32560420 .
^ Перница, Патрисия; Уэллс, Мэтью Г.; Макинтайр, Салли (апрель 2014 г.). «Постоянная слабая термическая стратификация препятствует перемешиванию в эпилимнионе северного умеренного озера Опеонго, Канада» . Водные науки . 76 (2): 187–201. дои : 10.1007/s00027-013-0328-1 . ISSN 1015-1621 . S2CID 15276847 .
^ Минор, Элизабет К.; Остин, Джей А.; Солнце, Луни; Гауэр, Лэнс; Циммерман, Ричард К.; Моппер, Кеннет (август 2016 г.). «Влияние смешивания на воздействие света в эпилимнионе большого озера: предварительное исследование с двойным красителем: двойные красители в озере Верхнее» . Лимнология и океанография: Методы . 14 (8): 542–554. дои : 10.1002/lom3.10111 .
^ Фернандес Безерра-Нето, Хосе; Мартинс Гальярди, Лорен; Пенья Мелло Брандао, Лусиана; Сильва Бригенти, Людмила; Родригес Барбоса, Антониу (январь 2019 г.). «Влияние осадков на толщину летнего эпилимниона в тропических озерах» . Лимнология . 74 :42–50. дои : 10.1016/j.limno.2018.10.004 . S2CID 91377046 .
^ Садчиков А.П.; Остроумов, С.А. (декабрь 2019 г.). «Эпилимнион, металимнион и гиполимнион мезотрофной водной экосистемы: функциональная роль вертикальной структуры экосистемы водохранилища с точки зрения гидрохимических и биологических параметров» . Российский журнал общей химии . 89 (13): 2860–2864. дои : 10.1134/S107036321913019X . ISSN 1070-3632 . S2CID 211138964 .

Внешние ссылки

http://wow.nrri.umn.edu/wow/teacher/thermal/teaching.html Архивировано 10 мая 2004 г. в Wayback Machine.

о географической терминологии незавершена . Эта статья Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Хаддаут, София; Канза, Хамид; Геннун, Мохаммед; Азидан, Хинд; Гейт, Рашид; Эссаиди, Амин (31 июля 2018 г.). «Переменные температуры термальной воды эпилимниона и металимниона в марокканских озерах с использованием одномерной модели пресноводного озера». Международный журнал управления речным бассейном . 18 (3): 321–333. дои : 10.1080/15715124.2018.1498854 . S2CID 134624630 .

[2] Пратс, Джорди; Данис, Пьер-Ален (2019). «Температурная модель эпилимниона и гиполимниона, основанная на температуре воздуха и характеристиках озера» . Знания и управление водными экосистемами (420): 8. doi : 10.1051/kmae/2019001 . ISSN 1961-9502 .

[3] Прочтите, Джордан С.; Гамильтон, Дэвид П.; Десаи, Анкур Р.; Роуз, Кевин С.; Макинтайр, Салли; Лентерс, Джон Д.; Смит, Робин Л.; Хэнсон, Пол С.; Коул, Джонатан Дж.; Штер, Питер А.; Русак, Джеймс А. (2012). «Зависимость сдвига ветра и конвекции от размера озера как средство контроля газообмена» . Письма о геофизических исследованиях . 39 (9): н/д. Бибкод : 2012GeoRL..39.9405R . дои : 10.1029/2012GL051886 . hdl : 2440/72988 . ISSN 1944-8007 .

[4] Уилсон, Харриет Л.; Аяла, Ана И.; Джонс, Ян Д.; Ролстон, Алек; Пирсон, Дон; де Эйто, Эльвира; Гроссарт, Ганс-Петер; Перга, Мари-Элоди; Вулвей, Р. Истин; Дженнингс, Элеонора (24 ноября 2020 г.). «Изменчивость оценок глубины эпилимниона в озерах» . Гидрология и науки о системе Земли . 24 (11): 5559–5577. Бибкод : 2020HESS...24.5559W . дои : 10.5194/hess-24-5559-2020 . hdl : 1893/31918 . ISSN 1607-7938 .

[5] Кальдераро, Федерико; Вионе, Давиде (17 июня 2020 г.). «Возможное влияние изменения климата на фотохимию поверхностных вод: модельная оценка воздействия потемнения на фотодеградацию загрязнителей в озерах во время летней стратификации. Эпилимнион против фототрансформации всего озера» . Молекулы . 25 (12): 2795. doi : 10,3390/molecules25122795 . ПМЦ 7356553 . ПМИД 32560420 .

[6] Перница, Патрисия; Уэллс, Мэтью Г.; Макинтайр, Салли (апрель 2014 г.). «Постоянная слабая термическая стратификация препятствует перемешиванию в эпилимнионе северного умеренного озера Опеонго, Канада» . Водные науки . 76 (2): 187–201. дои : 10.1007/s00027-013-0328-1 . ISSN 1015-1621 . S2CID 15276847 .

[7] Минор, Элизабет К.; Остин, Джей А.; Солнце, Луни; Гауэр, Лэнс; Циммерман, Ричард К.; Моппер, Кеннет (август 2016 г.). «Влияние смешивания на воздействие света в эпилимнионе большого озера: предварительное исследование с двойным красителем: двойные красители в озере Верхнее» . Лимнология и океанография: Методы . 14 (8): 542–554. дои : 10.1002/lom3.10111 .

[8] Фернандес Безерра-Нето, Хосе; Мартинс Гальярди, Лорен; Пенья Мелло Брандао, Лусиана; Сильва Бригенти, Людмила; Родригес Барбоса, Антониу (январь 2019 г.). «Влияние осадков на толщину летнего эпилимниона в тропических озерах» . Лимнология . 74 :42–50. дои : 10.1016/j.limno.2018.10.004 . S2CID 91377046 .

[9] Садчиков А.П.; Остроумов, С.А. (декабрь 2019 г.). «Эпилимнион, металимнион и гиполимнион мезотрофной водной экосистемы: функциональная роль вертикальной структуры экосистемы водохранилища с точки зрения гидрохимических и биологических параметров» . Российский журнал общей химии . 89 (13): 2860–2864. дои : 10.1134/S107036321913019X . ISSN 1070-3632 . S2CID 211138964 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]