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I. 表層水層
II.中層水層
III.深層水
層 スケールは、各層をそれぞれの深さと温度に関連付けるために使用されます。矢印は、水面上の風の動きを示し、表層水層と深層水層のターンオーバーを開始します。
表層水は太陽光の影響を最も受ける層で、その熱エネルギーによって表面が加熱され、表面は暖かくなり、密度が低くなります。その結果、表層水はより深く、より冷たく密度の高い中層水と深層水の上に位置します。 [1]さらに、表層水は一般に深層水よりもpH が高く、溶存酸素濃度も高くなります。
物理的構造
プロパティ
水柱では、表層水が他のすべての層より上に位置しています。表層水は成層湖にのみ存在します。表層水は上側が空気と接しているため風の影響を受けやすく、水が乱流を経験することができます。乱流と対流は一緒に働いて波を作り、それが通気を増加させます。[2] [3]表層水の底部には、サーモクラインを含むメタリムニオンがあります。サーモクラインは、表層水とメタリムニオンの温度差によって形成されます。これは、表層水が空気と接しており、すべてのものの上にあるため、太陽や熱とより相互作用し、下の層よりも暖かくなるという事実によるものです。冬の特定の地域では、表層水が凍結し、湖が直接通気されなくなります。[4]表層水は気温の変化の影響を受けやすいため、温暖化の傾向を監視するためによく使用されます。[5]
湖のターンオーバーと混合
ほとんどの成層湖では、春と秋の気温の季節変化により、表層水が温まったり冷めたりします。これらの季節変化の間、成層湖では湖のターンオーバーが発生することがあります。この間、表層水と下層水が混ざり合い、湖は一般に成層化が解除され、温度が全体的に一定になり、栄養分が湖全体に均等に分散します。[6]これらのターンオーバーは、湖が 1 年に何回発生するかによって異なる名前が付けられています。一回循環湖は 1 回だけ、二回循環湖は 2 回、多回循環湖は 2 回以上循環します。これらのターンオーバーは季節の違いに基づく場合もあれば、毎日発生する場合もあります。[7]場合によっては、これによって湖が逆成層化し、表層水が下層水よりも冷たい状態になることがあります。
化学
この層は空気にさらされているため、表水層には通常、溶存酸素と二酸化炭素が多く含まれています。つまり、表水層では溶存ガスが大気と常に交換されています。表水層の厚さは光への露出によって影響を受けることがあります。透明度の高い湖では光の量が多くなり、水中に蓄えられたエネルギーが多くなり、表水層が浅くなります。[8]表水層は、陸地からのリンと窒素の流出による藻類の大量発生が懸念される場所でもあります。風食によって運ばれた土壌粒子もさまざまな栄養素を水中に持ち込む可能性があり、それらの粒子は表水層を通じて湖沼系に入り込みます。
生物学
表層は地表に近く、最も日光を浴びる場所であるため、植物プランクトンやその他の一次生産者にとって絶好の住処となっている。この層では、栄養分が大量に蓄積するため、藻類が大量に発生することが多い。藻類や植物プランクトンが大量に生息するため、多くの魚種が餌を求めてこの層によく生息する。鳥は表層を休息や魚釣りの場所として利用することが多い。多くの昆虫も、巣作りや生息地として表層をさまざまな用途に利用している。人間との関わりも表層における生物学的側面の重要な部分である。人間との直接的な関わりには、水泳、ボート遊び、その他のアクティビティなどのレクリエーション利用がある。その他の間接的な関わりには、下水、農地からの流出水、土地開発などがある。これらはすべて表層の特性に影響を与える可能性がある。[9]
参考文献
- ^ ハダット、スフィアン;カンザ、ハミド。グエンノウン、モハメッド。アジダン、ハインド。カーラ、ラシッド。エサイディ、アミン（2018年7月31日）。 「一次元淡水湖モデルを使用したモロッコの湖におけるエピリムニオンとメタリムニオンの熱水温度変数」。流域管理の国際ジャーナル。18 (3): 321–333。土井：10.1080/15715124.2018.1498854。S2CID 134624630。
- ^ Prats, Jordi; Danis, Pierre-Alain (2019). 「気温と湖の特性に基づく表層水と深層水の温度モデル」。水生生態系の知識と管理(420): 8. doi : 10.1051/kmae/2019001 . ISSN 1961-9502。
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