Jordrotation genererer strømning i Gardasøen

Bevis for påvirkning af Coriolis kraft på cirkulerende strømme i mindre søer

For strømme i den lange, smalle Gardaseewerden spiller Coriolis-styrken en afgørende rolle. © Hans Hagenaars / CC-by-sa 3.0
læst op

Overraskende opdagelse: Jordens rotation påvirker ikke kun strømme i havet, men fungerer selv i relativt små søer som Gardasøen i Italien, som en undersøgelse afslørede. Følgelig forårsager den afbøjende virkning af jordens rotation - Coriolis-kraften - i visse vindretninger en cirkulerende strømning i denne smalle, men dybe sø. Denne proces, som er essentiel for søøkologi, kunne også spille en tidligere undervurderet rolle i andre søer af denne art, ifølge forskerne i det videnskabelige tidsskrift "Scientific Reports".

Coriolis-styrken er indflydelsesrig for jordens klima og oceanerne. Fordi denne distraherende virkning af jordens rotation afbøjer vinde og vandstrømme i den nordlige halvkugle til højre, på den sydlige halvkugle til venstre. F.eks. Bestemmer Coriolis-styrken, hvilken storm stormafgange drejer og påvirker forløbet af havstrømme og isbjergens drift. Selv i meget store søer som Baikal-søen eller De store søer i Nordamerika blev effekter af Coriolis-styrken på vandstrømmene fundet.

Gardasøen som et testobjekt

Men hvad med mindre søer? Spiller Coriolis Force også en rolle i cirkulationen? I nogen tid har teoretiske undersøgelser antydet, at virkningen af ​​jordens rotation skulle være til stede, i det mindste for lange, smalle, dybe søer. "Men indtil videre er dette aldrig blevet eksplicit målt, " forklarer Sebastiano Piccolroaz fra University of Utrecht og hans kolleger. Ved den 50 km lange og op til 17 km brede Gardasøen i Italien har de nu kompenseret for det.

På grund af sin store dybde på op til 350 meter og sin relativt smalle form blander Gardasøen sjældent fuldstændigt alle lag vand, som forskerne forklarer. Hvad der udløser disse, der for det meste forekommer i forårets cirkulerende begivenheder, men indtil videre kun delvist afklaret. For at finde ud af det registrerede forskerne temperaturer og andre vandparametre på to målestationer i søen i to år, derudover evaluerede de data fra nærliggende vejrstationer.

Tværstrøm i nordvind

Det viste sig, at ud over temperaturforskellene mellem overfladen og det dybe vand også spiller vind og Coriolis kraft en afgørende rolle i cirkulationen i søen. ”Hver gang vinden blæser langs hovedaksen i Gardasøen, skaber Jordens rotation en sekundær cirkulation, ” rapporterer Piccolroaz og hans team. Coriolis-styrken dirigerer vinden, der kommer fra nord og vandet til højre mod vest. udstilling

Flow-relateret temperaturfordeling i Gardasøen med Coriolis kraft (til venstre) og uden. Piccolroaz et al./ Scientific Reports, / CC-by-sa 4.0

Bevis for dette blev leveret af en geofysisk model, hvor forskerne simulerede begivenheden en gang med og uden jordrotation. "Forskellen er slående: i det ikke-roterende tilfælde manglede den sekundære cirkulation og dermed den laterale temperaturgradient, " siger forskerne. "Når Coriolis-styrken er involveret, påvirkes derimod hele søens smalle skrog af en betydelig tværstrømning."

Blanding til søens bund

Denne tværstrømning skubber varmt overfladevand til den vestlige bred af Gardasøen, mens koldt vand kan stige på den østlige bred, siger forskerne. Dette medfører en Umw lzstr mung i bevægelse, der blander søen. Især mellem februar og april, når havtemperaturen er lavest, kan denne lodrette cirkulation endda nå bunden af ​​søen i en dybde på 350 meter, ”forklarer forskerne.

Ifølge forskerne beviser eksemplet med Gardasøen, at Coriolis-styrken spiller en vigtig rolle ikke kun for strømme i store vandmasser såsom hav eller meget store søer. I stedet kan denne effekt også være relevant for mindre, smalle søer eller fjorde. "Dette ekstra element blev ofte overset i sådanne farvande, " siger Piccolroaz og hans team. Viden om disse påvirkningsfaktorer er dog nødvendig for at forstå reaktionen af ​​søer på ændringer i klimaet. (Videnskabelige rapporter, 2019; doi: 10.1038 / s41598-019-44730-1)

Kilde: Universit Trento

- Nadja Podbregar