Measurements of turbulent fluxes (momentum, sensible heat, latent heat and CO2) at two different heights were studied from data of a tower at Ostergarnsholm Island (Baltic Sea) during one week, while calculations using bulk formulations of fluxes were done with measurements in the tower and in two buoys moored at different locations. Different behaviors are found for the different fluxes. Measured latent heat flux shows higher correlation with calculations than measured sensible heat flux. For the CO2 flux, this relation was not found. Also all measured fluxes at the tower agree better with calculations when they are done under unstable conditions, meaning that the tower is better measuring the area where the measurements are taken in the buoys (near the tower). The studied period includes an upwelling and a high horizontal surface heterogeneity was found during most of the periods. It was seen using the comparison between calculated and measured fluxes and also using satellite images of the studied site. The footprint area is the area at some distance upwind from the tower where the surface conditions are influencing the measurements of the flux of some quantity at certain height in the tower, and this footprint area is continuously changing because its highly dependence with the stratification. Since during all the period the stratification was changing from slightly stable to slightly unstable conditions, the surface heterogeneity can also be seen in the variability of measured fluxes at different heights. One important conclusion in the study is that calculations of the fluxes using bulk formulations may not be useful when high variability of different parameters (as sea surface temperature and pCO2w ) is expected, as for example during upwelling situations and near coast, where the phytoplankton can significantly influence the concentration of CO2 at the surface. A wide study is done, including meteorological and oceanographic parameters, fluxes, comparisons, relations with parameters, transfer coefficients, dependences with the stratification and satellite images. / Mätningar av flöden (impuls, värme, vattenånga och CO2) vid två olika höjder studerades med data från en mast på ön Östergarnsholm (i Östersjön) under en vecka, beräkningar av flödena gjordes med mätningar av atmosfäriska parametrar från samma mast samt data från två bojar på två olika platser. Man fann olika beteenden för de beräknade och uppmätta flödena. Direkt (sensibelt) värme visade högre korrelation mellan beräkningar och uppmätta sensibla värmeflöden . För CO2- flödet fann man inte detta samband. För alla flödena överensstämmer mätningarna bättre med beräknade flöden när de är gjorda under instabila förhållanden, vilket betyder att under dessa förhållanden representerar mätningarna i masten bättre området där bojarna är placerade. Den studerade perioden inkluderar en period med upvällning (upwelling) och en hög horisontell variabilitet i ytparametrar under den största delen av denna period. Detta visades genom jämförelser mellan de beräknade och de uppmätta flödena och även genom satellitmätningar. Det område uppvind masten där ytan påverkar flöden uppmätta i masten på en viss nivå kallas ”footprint area”, och denna footprint area förändras kontinuerligt på grund av det stora beroendet av skiktningen i atmosfären. Eftersom skiktningen under hela perioden förändrades från något stabilt till något instabilt, kan ytvariabiliteten även ses i variationen av uppmätta flöden på olika höjder. En viktig slutsats i studien är att beräkningar av flödena som görs med standardformler inte bör användas vid förhållanden med hög horisontell och vertikal variation av olika parameter (som havsytetemperatur och pCO2w), som till exempel under uppvällningssituationer och nära kusten, där phytoplankton markant kan påverka koncentrationen av CO2 vid ytan. Studien inkluderar meteorologiska, oceanografiska parametrar, flöden, samband med parametrar, överförings koefficienter, beroende av stabilitet och satellitbilder. / Flujos turbulentos (momento, calor sensible, calor latente y CO2) en 2 alturas diferentes fueron estudiadas usando medidas de una torre en la Isla de Östergarnsholm (Mar Báltico) durante una semana. Los flujos también fueron calculados usando formulaciones con medidas de la torre y de dos boyas ancladas en diferentes localizaciones. Diferentes características para los distintos flujos fueron encontradas. El flujo de calor latente muestra una relación más alta con los cálculos que el flujo de calor sensible. No se encontró esta relación para el flujo de CO2. También, todos los flujos medidos en la torre coinciden mejor con los flujos calculados cuando estos son hechos bajo condiciones de estratificación inestable, significando que la torre mide mejor el área donde son cogidas las medidas en las boyas (cerca de la torre). El periodo estudiado incluye un afloramiento costero y se encontró una alta heterogeneidad horizontal en la superficie del mar durante la mayoría de los periodos. Esto fue estudiado usando las comparaciones entre flujos calculados y medidos y también usando imágenes de satélite. El footprint area puede ser definido como el área a una distancia desde la torre hacia donde sopla el viento donde las condiciones de la superficie influyen las medidas del flujo de alguna cantidad en la torre, y este footprint area está continuamente cambiando debido a su alta dependencia con la estratificación. Durante todo el periodo la estratificación estuvo cambiando desde ligeramente estable a ligeramente inestable, y por ello la heterogeneidad de la superficie puede ser vista en la variabilidad de los flujos medidos a diferentes alturas. Una conclusión importante en este estudio es que los cálculos de los flujos usando formulaciones podrían no ser útiles cuando se espera una alta variabilidad de los diferentes parámetros (temperatura superficial del mar y pCO2w), como por ejemplo durante situaciones de afloramiento y también cerca de costa, donde el fitoplancton puede influenciar significativamente la concentración de CO2 en la superficie. Se presenta un amplio estudio, incluyendo parámetros meteorológicos y oceanográficos, comparaciones de flujos, relaciones con parámetros, coeficientes de transferencia, dependencias con la estratificación e imágenes de satélite.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-303975 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Román Cascón, Carlos |
| Publisher | Uppsala universitet, Luft-, vatten- och landskapslära |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Examensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, 1650-6553 ; 195 |
Page generated in 0.0029 seconds