Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)

4. szám - Pattantyús-Ábrahám Margit–Tél Tamás–Krámer Tamás–Józsa János: A kaotikus advekció vizsgálata sekély tavakban a klímaváltozás figyelembe vételével módszertan és alkalmazás

44 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2008. 88. ÉVF. 4. SZ. kuló szálas-kacsos, a keveredést kormányzó mintázatot alapvetően a nem-permanens áramlási viszonyok okozzák, és nem az, hogy a gerjesztő szél tisztán periodikus, vagy véletlenszerű. A tisztán periodikus szélgerjesztés előnye viszont, hogy hatására elegendő számú ciklus után az áramlási mező is ezt a tiszta periodicitást fogja mutatni. 9. ábra. A kijelölt négyzetalakú résztartományon 8 szélperiódus alatt áthaladó részecskék nyomvonal-nyalábja. A kiindulási (szürke) és érkezési (fekete) helyek nem tisztán periodikus esetben A vízszintváltozás hatása Vizsgáljuk a keveredési viszonyokat abban az esetben, ha a tó vízszintje az előző fejezetben vizsgált - most referenciaként vett - tóhoz képest 1 m-rel csökken (ahogy az ilyen mértékű változást az elmúlt években mind a Balatonnál, mind a Fertő-tónál tapasztalhattuk) de a tó egyéb paramétere (mérete, a gerjesztő szél erőssége, periódusidő, stb.) nem változott. Ami ebben az esetben változik, az a mélység-egyenlőtlenségek mértéke, mégpedig a vízszint-csökkenéssel hangsúlyosabbá válva. Ez a változás szerepet játszik a köröző áramlások struktúrájának kialakulásában is. Ennek a változásnak a keveredésre gyakorolt hatását a VMLE módszerrel elemeztük. Az eredmény, - összehasonlítva a referencia tóval - a 10. ábrán látható, mindkét esetben az ÉK-ÉNy-i szélfordulás időpontjában szemléltetve a VMLE eloszlást. A kialakult VMLE kép, - hasonlóan az eredeti, 1 m-rel magasabb vízszintü tóéhoz -, szálas mintázat. Megfigyelhető mindazonáltal, hogy a nagy VMLE értékekhez tartozó szálak jórészt máshol futnak, mint a referencia tónál tapasztaltak, de továbbra is elmondhatjuk, hogy az egész tóban az advekció kaotikus jelleget mutat. 10. ábra. VMLE [h~'j eloszlás a referenciának tekintett 500 1000 1500 11. ábra. A kijelölt négyzet alakú résztartományon 8 szélperiódus alatt áthaladó részecskék nyomvonal nyalábja. A kiindulási (szürke) és érkezési (fekete) pontjai, alacsonyabb vízszint esetén jelöltük Megfigyelhetjük, hogy a sokaságok a tó egyes részein sűrűn egymás mellett haladnak, úgymond felszakadoznak, és úgy kanyarognak, hogy egymással közel párhuzamosan futnak. Ezeken a területeken erős keveredést várunk. Ahol nagyok a VMLE értékek ott értelemszerűen egymástól kis távolságról induló részecskék gyorsan dal) illetve az 1 m-rel csökkent vízszint esetén (jobb oldal). eltávolodnak. Mivel a magas és alacsony VMLE értékkel bíró helyek sűrűn váltják egymást, az eredmény - hasonlóan a referencia esethez - hatékony elkeveredés lesz. A 11. nyomvonal-nyaláb ábra is az jelzi, hogy az alacsonyabb vízszintü tóban erősebb lesz a keveredés, mivel itt az eredeti esethez képest ugyanakkora idő alatt a az adott területen átfolyó részecskék kezdeti- és végállapotbeli helyeik nagyobb területet fednek le. Látható, hogy gyengén keveredő részeket nem is tudunk tisztán elkülöníteni. így gyanítható, hogy a teljes tó kaotikus jellegű, vagyis az adott paraméterek mellett nem alakulnak ki a környezetükkel nem keveredő, egybefüggően maradó részek. Hasonló módon lehetne azt is megvizsgálni, hogy mit okoz a tó vízszintjének hasonló mértékű növekedése. A szélfelőli terep területhasználatának megváltozása Vizsgáljuk meg, hogyan alakulnak a tó keveredési viszonyai, ha változás áll be a tavat környező terep területhasználatában! Ebből a szempontból elsősorban a szél felőli terep változása a fontos, hiszen az határozza meg, hogy a szél milyen alakú felszínközeli sebességprofillal fut a nyílt vízre. A nyílt vízen ugyanis a terepnél még erős hullámzás esetén is nagyságrendekkel kisebb aerodinamikai érdességet talál, a-