UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios. Movimentos da água. José Fernandes Bezerra Neto, MSc. [email protected]. Movimentos da água. 1. Diferença entre ondas e correntes. 2. Quais movimentos da água são ondas e quais são correntes. - PowerPoint PPT Presentation
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Movimentos da água
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Movimentos da água
1. Diferença entre ondas e correntes.
3. Quais movimentos da água são mais importantes na mistura do
calor, substâncias dissolvidas, etc.
2. Quais movimentos da água são ondas e quais são correntes.
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O vento sopra sobre a superfície de um corpo de água
Na região limite entre a água e o ar, a velocidade do vento diminui
devido ao atrito.
Isto resulta na produção de forças na superfície do corpo de água
que são:
As ondas
As correntes
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Ondas e correntes usualmente ocorrem juntas, mas existem
diferenças
A água também pode ser colocada
em movimento por:
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Ondas: Movimento periódico da água
Subida e descida de partículas de água com pequeno fluxo
líquido.
A menos que sejam ondas muito fortes (“breaking waves”), há pouco
distúrbio nas águas profundas.
Direção do vento
=comprimento da onda
h = altura da onda
Se a profundidade do corpo de água é < ½ l, a onda “toca o
fundo”, o que interrompe o movimento circular (causa tensão no
fundo);
A onda irá parar quando a profundidade da água for 4/3 da altura da
onda.
Lago raso:Tensão no fundo
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Quais fatores influenciam a altura da onda (h)?
1. h é proporcional à profundidade do corpo de água. Em lagos
rasos, o fundo também influencia a altura da onda.
Em geral, quanto maior é o corpo de água, maiores são as
ondas.
2. h é proporcional à raiz quadrada do fetch
h = 0.105* (pista)
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Em geral, pouca energia é transferida do vento ao corpo de água em
ondas de superfície, porque as moléculas de água somente se movem
para cima e para baixo em um círculo.
Entretanto, em uma “breaking wave”, águas de superfície são levadas
para as camadas abaixo e a energia é transferida para a água como
“eddies”.
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Eddy— uma área de movimento caótico e aleatório de partículas de
água
Eddies resultam em mistura turbulenta
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Correntes de superfície movem água, o que resulta em
mistura
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Em um lago estratificado, o vento promove a formação de correntes
no epilíminio e no hipolímnio
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Quando o vento sopra por um longo tempo, a água se movimenta para
baixo na porção final do domínio do vento (fetch) no lago.
Pode haver mistura na interface
Pode haver algum ganho de calor pelo hipolímnio.
Alcança uma configuração estável em um vento constante
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O que acontece se o vento para de soprar?
The current has set up a long wave
A água irá fluir de volta para sua posição original mas, devido ao
“momentum”, ela continua oscilando até a estabilização.
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Podemos ver o seiche através de perfis de temperatura
Seiche interno— oscilação da termoclina. Uma onda interna.
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Lago Ontario
Kalff 2002
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Em grandes corpos de água, o seiche pode ser mover devido às forças
de Coriolis.
Wetzel, 2001
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Existem também as “breaking waves” internas.
Estas ondas resultam da mistura entre o epilímnio e o
hipolímnio.
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Correntes e “breaking waves” podem causar mistura.
A mistura move calor, gases, nutrientes, etc., através da coluna de
água.
A mistura influencia a estratificação térmica.
Vento
Hipolímnio
Metalímnio
Epilímnio
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Thermocline depth will be also be related to water clarity and
solar radiation
G. Kling (Limnology & Oceanography 1988)
E. J. Fee et al. (Limnology & Oceanography 1996)
Mostraram que a profundidade da termoclina é proporciona à pista
(fetch)
Grandes corpos de água tem termoclinas mais profundas
zt
(m)
20
60
40
80
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Representação diagramática de um regime de mistura monomítico
quente
Verão
Outono
Inverno
Primavera
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QUESTÕES?
