Study on the formation and maintenance mechanisms governing micro-structure of low dissolved oxygen water areas in a lake
Study on the formation and maintenance mechanisms governing micro-structure of low dissolved oxygen water areas in a lake
批准号:
20244079
负责人:
KUMAGAI Michio
金额:
$31.12万
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份:
2008
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2008 至 2010
中文摘要
本研究取得了以下研究成果:(1)在琵琶湖约90m深的湖底部署了多次平台,测量了湖底沉积物中的溶解氧浓度(DO)。我们在含氧水和缺氧沉积物之间发现了厚度为2-3 mm的薄层,认为这些薄层对应于粘性亚层。沉积物中DO的回收依赖于水和沉积物之间的温差。海底沉积物一旦缺氧,就不容易完全氧化。(2)我们还部署了ADCP-TP-1200F来测量海底边界层中的平均和湍流流动。在计算了各层的雷诺应力后,发现底泥表面的应力不足以使沉积物重新悬浮。这表明,边界层中的浑浊不是由切变不稳定引起的,而是由海底沉积物的沸腾引起的,如AUV“坦坦”号探测到的热液喷口。(3)建立了一个基于水动力和生态系统耦合方案的三维数值模拟模型,以了解湖底附近低溶解氧水域的形成和维持机制。利用该模型,我们发现由内波引起的振荡流在一个相当大的区域内周期性地移动着缺氧水。这一结果可能是重要的,因为它与低DO水区的产生及其对琵琶湖特有的底栖动物的影响密切相关。
英文摘要
We had the following results from this study ;(1) We deployed a lake bottom platform several times at about 90m depth in Lake Biwa to measure the dissolved oxygen concentration (DO) in the bottom sediments. We found thin layers of 2-3mm thickness between oxic water and anoxic sediment and conclude that these layers correspond to viscous sub-layers. The recovery of DO in sediments depends on the temperature difference between the water and sediment. It is not easy to oxidize bottom sediments completely once they become anoxic,(2) We also deployed an ADCP-TP-1200F to measure mean and turbulent flows in benthic boundary layers (BBL). After calculation of Reynolds stress in the layers, we found the stress on the surface of bottom sediments was not great enough to re-suspend sediments. This suggests that turbidity in the BBL is not caused by shear instability, but originated from bottom sediment ebullition such as hydrothermal vents detected by the AUV "Tantan",(3) We developed a three dimensional numerical simulation model based on a hydrodynamics and ecosystem coupling scheme to understand the formation and maintenance mechanisms of low dissolved oxygen water areas near the lake bottom. Using this model, we found the oscillation flow due to internal waves periodically moved the anoxic water over a rather wide area. This result can be important, because it is deeply related with the generation of low DO water areas and their influence on benthic animals endemic to Lake Biwa.
期刊论文(48)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
登录
查看更多内容
深水湖の全循環の将来予測
未来深水湖泊总循环量预测
DOI:
--
发表时间:
2010
期刊:
影响因子:
--
作者:
[吉田大紀, 家森俊彦, 大槻憲四郎, 北澤大輔]
通讯作者:
北澤大輔
DOI:
--
发表时间:
2009
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Suzuki, S., K.Hosokawa, T.F.Shibata, K.Shiokawa, Y.Otsuka, N.Nishitani, T.Ogawa, A.V.Koustov, B.M.Shevtsov, 関山剛, 荻野竜樹, M.Kumagai]
通讯作者:
M.Kumagai
DOI:
--
发表时间:
2010
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Gahlan, H. A., Arai, S., Abu El-Ela, F. F. and Tamura, A., 熊谷道夫]
通讯作者:
熊谷道夫
Impacts of Climate Change on the Lake Biwa Ecosystem.
气候变化对琵琶湖生态系统的影响。
DOI:
--
发表时间:
2008
期刊:
影响因子:
--
作者:
[S.Ikeda, M.Nakajima, K.Horioka, 熊谷道夫]
通讯作者:
熊谷道夫
DOI:
10.1215/21573698-1267403
发表时间:
2011-04
期刊:
Limnology and Oceanography
影响因子:
4.5
作者:
[J. Prairie;P. Franks;J. Jaffe;M. Doubell;H. Yamazaki]
通讯作者:
J. Prairie;P. Franks;J. Jaffe;M. Doubell;H. Yamazaki
共 31 条
Observational and theoretical studies on ecology and material cycles influence of overturning deficiency
-
批准号:13480161
-
项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
-
资助金额:$8.9万
-
财政年份:2001
-
负责人:KUMAGAI Michio
-
依托单位:
国内基金
海外基金
登录
查看更多内容
基于光纤激光传感阵列的海水温盐深原位检
测研究
-
批准号:TGS24F050001
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2024
-
负责人:常青
-
依托单位:
面向海洋探测的微光纤海水温盐压传感器多方法协同的多参量解调研究
-
批准号:62375248
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:48万元
-
批准年份:2023
-
负责人:王姗姗
-
依托单位:
热—水—力耦合作用下高水温隧道喷射混凝土—围岩界面损伤机制研究
-
批准号:52378421
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:50.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:贾朝军
-
依托单位:
漂浮式光伏水面热效应和水流拖曳联合影响的湖库水温结构研究
-
批准号:52379061
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:50万元
-
批准年份:2023
-
负责人:贺蔚
-
依托单位:
城市不透水面扩张的地表热径流形成及其湖泊表面水温效应
-
批准号:--
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:52万元
-
批准年份:2022
-
负责人:罗毅
-
依托单位:
面向海水温盐检测的光子晶体光纤长周期光栅双峰谐振增敏方法研究
-
批准号:--
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30万元
-
批准年份:2022
-
负责人:杜超
-
依托单位:
海上风电场和光伏电站对水温时空格局的影响研究
-
批准号:42271266
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:49万元
-
批准年份:2022
-
负责人:李国庆
-
依托单位:
金沙江下游梯级高坝大库水温变化机理及调控研究
-
批准号:--
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:54万元
-
批准年份:2022
-
负责人:王远坤
-
依托单位:
大型水库水温精细化预测与调控AI模型研究
-
批准号:--
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30万元
-
批准年份:2022
-
负责人:张迪
-
依托单位:
基于自成像效应的海水温盐深集成传感器研究
-
批准号:--
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30万元
-
批准年份:2022
-
负责人:田可
-
依托单位: