A tavi légkör-víz határfelület cserefolyamatainak vizsgálata

Lükő Gabriella
doktorandusz, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Építőmérnöki Kar, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék

Tavaink ökoszisztémája, fizikai- kémiai állapota érzékenyen reagál a klimatikus változásokra és az antropogén hatásokra. Az átalakuló meteorológiai folyamatok következtében megváltozik a tó vízjárása, illetve keveredési és hőmérsékleti viszonyai, amelyek szoros interakcióban vannak egymással. Feltárásukat nagyban segítik a teljes víztestre kiterjedő, mérésekkel igazolt numerikus modellek. Az áramlási és hőmérsékleti dinamikát pontosan szimuláló tavi modell segítségével becsülhető, hogy a tó mely részei válhatnak oxigénszegénnyé és ezáltal vannak kitéve algavirágzásnak. Azonban a modellek csak akkor tudnak megbízható eredménnyel szolgálni, ha a meghajtásukhoz szükséges peremfeltételeket kellő pontosággal meg tudjuk határozni. Kutatásomban a tavi légkör-víz határfelületen történő turbulens impulzuscserét, érzékelhető és párolgási hőcseréket vizsgáltam. A cserefolyamatok részletes elemzéséhez ún. örvény-kovariancia (EC) mérések alapján vezettem le új összefüggéseket. Az impulzuscsere meghatározására korábban az oceanográfiai irodalomból ismert összefüggéseket alkalmaztak, melyek azonban tavi körülményekre nem érvényesek. Ennek oka, hogy tavi környezetre jellemző rövid meghajtási hosszak, kis vízmélységek és a kialakuló még fejletlen, fiatal hullámok miatt növekszik a vízfelszín ellenállása. Továbbá, modellezéskor elengedhetetlen a különböző mérési módszerek megközelítésekből eredő hibák számszerűsítése. Ehhez jó támpontot nyújt a tó energiamérlege (EB) és annak zárási hibája. Az eddigi legpontosabb hőcsere-mérés az EC eljárás, azonban ismert problémája, hogy a légkörben kifejlődő nagyobb léptékű örvényeket nem tudja kimérni, ennek következtében a légkör-víz hőcserét alulbecsli, mely jelentős EB zárási hibát eredményez. Az EB alapján korrigált hőcserék jelentősen változtattak az új összefüggések paraméterezéssin, amelyet a tó vízmérlegéből kapott párolgás is igazolt.