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barra térmica

Una barra térmica es una característica hidrodinámica que se forma alrededor de los bordes de los lagos holomícticos durante la transición estacional a condiciones estratificada...

Una barra térmica es una característica hidrodinámica que se forma alrededor de los bordes de los lagos holomícticos durante la transición estacional a condiciones estratificadas , debido al menor tiempo necesario para que las zonas poco profundas del lago se estratifiquen.

Descripción

Durante el proceso de estratificación lacustre , las zonas poco profundas generalmente se estratifican antes que las zonas más profundas. En lagos grandes, esta condición puede persistir durante semanas, tiempo durante el cual se forma un frente de temperatura conocido como barra térmica entre las zonas estratificadas y no estratificadas del lago. La barra térmica generalmente se forma paralela a la orilla y se desplaza hacia el centro del lago a medida que las zonas más profundas se estratifican. Si bien las barras térmicas pueden formarse tanto en otoño como en primavera, la mayoría de los estudios sobre este fenómeno se han centrado en aspectos de la primavera, cuando el lago se está calentando y comienza a formarse la termoclina de verano.

En la superficie del lago, la barra térmica puede ser visible como una línea de espuma entre el agua estratificada cerca de la orilla y el agua no estratificada en el lado mar adentro. En esta convergencia, las aguas se mezclan y se hunden al alcanzar la temperatura de máxima densidad , aproximadamente 4 grados Celsius para el agua dulce, un proceso conocido como cabbeling .

El hundimiento de agua densa en la barra térmica actúa como una barrera para la mezcla horizontal. En primavera, esto concentra agua caliente y materiales en suspensión en las aguas cercanas a la orilla del lago. Se han utilizado imágenes satelitales para identificar las barras térmicas a partir de sus características térmicas, así como de la concentración de materiales en suspensión en su lado costero, generalmente debido a la escorrentía superficial hacia el lago.

Las isotermas en el lado estratificado de la barra térmica tienen una pendiente que se aleja de la barra, produciendo una fuerza de gradiente de presión que, al ser equilibrada por la fuerza de Coriolis, produce una corriente geostrófica costera ciclónica que transporta agua y materia en suspensión a lo largo de la costa.

El fenómeno de la barra térmica fue descrito por primera vez por François-Alphonse Forel en su estudio del lago Lemán . Se han realizado estudios adicionales en el lago Ladoga , [ 1 ] el lago Baikal [ 2 ] y los Grandes Lagos . [ 3 ]

Importancia ecológica

Aunque se trata de un fenómeno estacional temporal, la barra térmica desempeña un papel importante en la ecología lacustre al restringir la mezcla entre las aguas costeras y las mar adentro. Este papel es particularmente evidente durante el deshielo primaveral, cuando la retención de aguas costeras puede beneficiar a los organismos acuáticos al proporcionar temperaturas más cálidas y concentraciones elevadas de nutrientes, o bien puede amenazar los ecosistemas costeros al retener contaminantes en las aguas costeras. [ 4 ]

Véase también

Notas

  1. Zilitinkevich, SS; Kreiman, KD; Terzhevik, A. Yu. (marzo de 1992). "La barra térmica". Journal of Fluid Mechanics . 236 : 27–42 . Bibcode : 1992JFM...236...27Z . doi : 10.1017/s0022112092001320 . S2CID 122713825 . 
  2. Likhoshway, Yelena V.; Kuzmina, Anna Ye.; Potyemkina, Tatyana G.; Potyemkin, Vladimir L.; Shimaraev, Michael N. (enero de 1996). "La distribución de diatomeas cerca de una barra térmica en el lago Baikal". Journal of Great Lakes Research . 22 (1): 5– 14. Bibcode : 1996JGLR...22....5L . doi : 10.1016/s0380-1330(96)70929-2 .
  3. GK Rodgers, "La barra térmica en el lago Ontario, primavera de 1965 e invierno de 1965-66". En Actas de la 9.ª Conferencia sobre Investigación de los Grandes Lagos, págs. 369-374. Universidad de Michigan, División de Investigación de los Grandes Lagos, Publ. 15.
  4. Moll, Russell A.; Bratkovich, Alan; Chang, William YB; Pu, Peimin (marzo de 1993). "Condiciones físicas, químicas y biológicas asociadas con las primeras etapas del frente térmico primaveral del lago Michigan". Estuarios . 16 ( 1): 92– 103. doi : 10.2307/1352767 . JSTOR 1352767. S2CID 84961923 .  

Referencias adicionales

  • Paul R. Holland y Anthony Kay, “Una revisión de la física y las implicaciones ecológicas de la circulación de barras térmicas”, Limnologica - Ecology and Management of Inland Waters 33, n.º 3 (septiembre de 2003): 153–162.
  • CH Mortimer, “Hidrodinámica de lagos”. Mitt. Int, Ver. Limnol 20 (1974): 124–197.
  • F. Peeters y R. Kipfer, “Corrientes en cuerpos de agua estratificados 1: Flujos impulsados ​​por la densidad”, en Enciclopedia de aguas continentales (Oxford: Academic Press, 2009), 530–538.

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