Эстуарии и прибрежная циркуляция

Там, где реки встречаются с морем, пресная и соленая вода смешиваются в эстуариях, чья слоистая циркуляция задерживает отложения и питательные вещества, поддерживает богатые экосистемы и связывает сушу с прибрежным океаном.

Definition

Эстуарий — это полузамкнутый прибрежный водоем, где пресная вода из рек смешивается с морской водой; эстуарная и прибрежная циркуляция — это характер движения воды, вызванный речным стоком, приливами, ветрами и результирующей структурой плотности.

Scope

Эта тема охватывает определение и классификацию эстуариев, гравитационную циркуляцию, обусловленную контрастом плотности между речной и морской водой, баланс стратификации и приливного перемешивания, удержание отложений и питательных веществ, а также более широкую циркуляцию прибрежного океана, прилегающего к эстуариям.

Core questions

• Как эстуарии определяются и классифицируются по их циркуляции и смешиванию?
• Что движет характерной двухслойной гравитационной циркуляцией эстуариев?
• Как речной сток и приливное перемешивание конкурируют, определяя стратификацию эстуария?
• Почему эстуарии эффективно задерживают отложения и питательные вещества?

Key theories

Гравитационная (эстуарная) циркуляция

Разница плотности между более легкой речной водой и более плотной морской водой вызывает двухслойный поток с поверхностным оттоком в сторону моря и донным притоком в сторону суши — классическую эстуарную циркуляцию, определенную Притчардом.

Баланс стратификации и смешивания

Конкуренция между стратификацией, вызванной речным стоком, и приливным перемешиванием определяет, является ли эстуарий соленоклиновым, частично перемешанным или хорошо перемешанным, формируя его циркуляцию и транспорт.

Mechanisms

Речной сток поставляет плавучую пресную воду, которая располагается над более плотной морской водой, создавая градиент давления, который вызывает поверхностный отток и компенсирующий донный приток; приливные течения генерируют турбулентность, которая смешивает эти две воды. Результирующая циркуляция сходится у дна, создавая максимум мутности, который задерживает отложения и питательные вещества внутри эстуария.

Clinical relevance

Эстуарная циркуляция контролирует вымывание загрязняющих веществ и питательных веществ, проникновение соли в водоснабжение, отложение отложений в навигационных каналах и продуктивность эстуарных местообитаний, которые служат питомниками для многих видов рыб и моллюсков.

History

Физическое определение и классификация эстуариев Притчардом в 1950-1960-х годах заложили основу для физики эстуариев; последующие работы уточнили понимание смешивания, максимума мутности и влияния вращения Земли на более широкие эстуарии и прибрежный океан.

Key figures

• Donald Pritchard
• Keith Dyer
• Arnoldo Valle-Levinson

Seminal works

• valleLevinson2010
• pritchard1967

Frequently asked questions

Что такое солевой клин?

Солевой клин — это язык плотной морской воды, который проникает по дну под более легкую речную воду в эстуарии с сильным речным стоком и слабыми приливами, создавая резкую стратификацию между слоями.

Почему эстуарии так биологически продуктивны?

Их циркуляция задерживает питательные вещества и отложения, солнечный свет проникает в мелководье, а смешивание пресной и соленой воды создает разнообразные среды обитания, что в совокупности поддерживает высокую продуктивность и важные места для размножения.