Freshwater plumes play a critical r

Freshwater plumes play a critical role in the nearshore transport and dispersal of nutrients, pollutants
and sediments. However, in shallow environments such as tidal flats, it can be difficult to resolve smallscale
flow features such as thin plumes, or the fronts that often form on the leading edges of spreading
plumes. Traditional boat-sampling techniques do not measure close to the water surface, and many surface
drifters have drafts exceeding 0.5 m, precluding their deployment in very shallow water (Johnson et al.
2003; Austin and Atkinson 2004; Schmidt et al. 2003; MacMahan et al. 2009).
Exceptionally high spatial and temporal resolution velocity profiles, well-suited to resolving shallow
flows, can be provided by ‘pulse-coherent’ Acoustic Doppler Profilers (ADPs). These instruments infer
water velocity from the Doppler-induced phase shift between pairs of short acoustic pulses (Lhermitte and
Serafin 1984; Lohrmann, Hackett and Røed 1990; Zedel et al. 1996). Unfortunately, application of these
pulse-coherent systems is limited by the ability to uniquely resolve this phase shift between pulses; large
phases are ‘wrapped’ onto the range −π < phase < π, resulting in large errors in velocity measurements
(Lohrmann and Nylund 2008). This wrapping leads to the constraint that velocities must not exceed
a maximum value, with a smaller maximum required the longer the profile range. We present novel
measurements from a pulse-coherent ADP mounted on a surface drifter in shallow (0.4 to 1 m deep) flows
over a tidal flat in Skagit Bay, Washington. The drifter-mounted ADP moved with the fast surface flows,
ensuring that the water velocities relative to the drifter were small and easily resolved by the pulse-coherent
profiler. Hence, it was possible to overcome the difficulties associated with phase wrapping.
The field site, on the tidal flats of Skagit Bay, USA (Fig. 2), was characterized by shallow water
depths (often < 1 m) and thin (around 0.3m thick) freshwater plumes. The leading edges of these plumes
were marked by surface fronts which trapped drifters, foam and other flotsam. Initially, the fronts were
trapped along the edge of a tidal channel by internal hydraulic control (Mullarney and Henderson 2011).
However, as flood tide progressed and the flow over the flats became subcritical, the fronts departed from
the channel edge and propagated across the flats against the incoming tidal flow (Fig. 2).
We estimate front-following rates of turbulent energy dissipation using data from the drifter-mounted
ADP and the structure function method of Wiles et al. 2006. Similar dissipation estimates were recently
obtained by Thomson 2012 using a wave following drifter with a draft of 1.25 m. Whereas Thomson
2012 focuses on near-surface wave-injected turbulence in depths exceeding 1.25 m, we study currents and
dissipation from near the surface to the bed over shallow tidal flats (depths ≈ 0.3 – 0.9 m).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เบิ้ลพลูมปลามีบทบาทสำคัญในการขนส่ง nearshore และ dispersal สารอาหาร สารมลพิษและตะกอน อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมที่ตื้นเช่นแฟลตบ่า สามารถยากที่จะแก้ไขเกล็ดถี่คุณลักษณะการไหลเช่นบาง plumes แผนที่มักในขอบชั้นนำของเบิ้ลพลูม เทคนิคการสุ่มตัวอย่างเรือโบราณวัดไม่ใกล้ผิวน้ำ และหลายพื้นผิวdrifters มีร่างเกิน 0.5 m, precluding การใช้งานในน้ำตื้นมาก (Johnson et al2003 Austin และอันดับ 2004 ชมิดท์ et al. 2003 MacMahan et al. 2009)ขมับ และปริภูมิความละเอียดสูงความเร็วโพรไฟล์ ห้องพักที่เหมาะสมเพื่อแก้ไขตื้นสามารถให้ไหล Doppler Profilers 'ชีพจร-coherent' อะคูสติก (ADPs) เครื่องมือเหล่านี้เข้าใจน้ำความเร็วจากกะเกิด Doppler ระยะระหว่างคู่ของกะพริบสั้น ๆ อะคูสติก (Lhermitte และSerafin 1984 Lohrmann, Hackett และ Røed 1990 Zedel et al. 1996) อับ โปรแกรมประยุกต์เหล่านี้ระบบชีพจร coherent ถูกจำกัด ด้วยความสามารถในการแก้ปัญหานี้กะระยะระหว่างกะพริบ โดยเฉพาะ ขนาดใหญ่ระยะ 'ห่อ' ไป−πช่วง < ระยะ < π เกิดข้อผิดพลาดขนาดใหญ่ในวัดความเร็ว(Lohrmann และ Nylund 2008) ตัดนี้นำไปสู่ข้อจำกัดที่ตะกอนต้องไม่เกินค่าสูงสุด มากที่สุดมีขนาดเล็กต้องนานช่วงโพรไฟล์ เรานำเสนอนวนิยายวัดจาก ADP ชีพจร coherent ติดบน drifter ผิวในขั้นตอนการตื้น (ลึก 0.4-1 เมตร)ผ่านหน้าแบนในอ่าว Skagit วอชิงตัน ย้าย ADP drifter ติดกับไหลผิวอย่างรวดเร็วมั่นใจว่า ตะกอนน้ำสัมพันธ์ drifter ที่มีขนาดเล็ก และแก้ไขได้ โดยที่ชีพจร coherentตัวสร้างโพรไฟล์ ดังนั้น มันเป็นไปได้ที่จะเอาชนะความยากลำบากที่เกี่ยวข้องกับขั้นตอนการตัดฟิลด์ไซต์ บนแฟลตบ่าของเบย์ Skagit สหรัฐอเมริกา (Fig. 2), มีลักษณะน้ำตื้นความลึก (มัก < 1 เมตร) และบาง (ประมาณ 0.3 เมตรที่หนา) เบิ้ลพลูมปลา ขอบชั้นนำเหล่านี้เบิ้ลพลูมถูกทำเครื่องหมาย โดยผิวด้านหน้าซึ่งติดกับ drifters โฟม และอื่น ๆ flotsam เริ่มต้น แผนถูกติดอยู่ตามขอบของช่องดาล โดยควบคุมไฮดรอลิกภายใน (Mullarney และ Henderson 2011)อย่างไรก็ตาม เป็นหน้าไปเพียงใดน้ำท่วม และไหลผ่านแฟลตเป็น subcritical แผนออกเดินทางจากขอบช่อง และเผยแพร่ในแฟลตกับการไหลบ่าเข้ามา (Fig. 2)เราประเมินราคาต่อหน้าของการกระจายพลังงานปั่นป่วนโดยใช้ข้อมูลจากการ drifter ติดADP และวิธีการโครงสร้างฟังก์ชันของจึงย่อมไขว้เขว et al. 2006 ประเมินการกระจายคล้ายถูกล่าสุดได้รับ โดยใช้คลื่นต่อ drifter กับร่างของ 1.25 เมตร 2012 ทอมทอมในขณะ2012 เน้นใกล้ผิวฉีดคลื่นความปั่นป่วนในลึกเกิน 1.25 m เราศึกษากระแส และdissipation from near the surface to the bed over shallow tidal flats (depths ≈ 0.3 – 0.9 m).

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ขนนกน้ำจืดมีบทบาทที่สำคัญในการขนส่ง nearshore
และการแพร่กระจายของสารอาหารมลพิษและตะกอน แต่ในสภาพแวดล้อมที่ตื้นเช่นแฟลตน้ำขึ้นน้ำลงมันอาจเป็นเรื่องยากที่จะแก้ไขระบบการคุณสมบัติการไหลเช่นขนนกบางหรือเสื้อผ้าที่มักจะรูปแบบบนขอบชั้นนำของการแพร่กระจายของขนนก เทคนิคการสุ่มตัวอย่างเรือแบบดั้งเดิมไม่ได้วัดใกล้กับพื้นน้ำและพื้นผิวหลายเร่ร่อนมีร่างเกิน 0.5 เมตร precluding การใช้งานของพวกเขาในน้ำตื้นมาก (จอห์นสัน et al. 2003; ออสตินและแอตกินสัน 2004; Schmidt et al, 2003;. MacMahan et al. 2009). ล้ำสูงโปรไฟล์ความเร็วความละเอียดเชิงพื้นที่และเวลาที่ดีที่เหมาะสมกับการแก้ปัญหาน้ำตื้นกระแสสามารถให้ 'ชีพจรกัน' ดอปเลอร์อะคูสติกโปร (ADPs) เครื่องมือนี้อนุมานความเร็วน้ำจากการเปลี่ยนเฟสดอปเลอร์ที่เกิดขึ้นระหว่างคู่ของพัลส์อะคูสติกสั้น (Lhermitte และ Serafin 1984; Lohrmann, Hackett และRøed 1990;. Zedel et al, 1996) แต่น่าเสียดายที่แอพลิเคชันเหล่านี้ระบบชีพจรที่สอดคล้องกันจะถูก จำกัด โดยความสามารถในการแก้ปัญหาที่ไม่ซ้ำกันกะระยะระหว่างพัลส์; ขนาดใหญ่ขั้นตอนจะ 'ห่อ' เข้าสู่ช่วง-π <เฟส <πส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดขนาดใหญ่ความเร็ว (Lohrmann และ Nylund 2008) ห่อนี้นำไปสู่ข้อ จำกัด ที่ความเร็วต้องไม่เกินค่าสูงสุดที่มีขนาดเล็กสูงสุดที่จำเป็นอีกต่อไปช่วงรายละเอียด เรานำเสนอนวนิยายวัดจากชีพจรกัน ADP ติดตั้งอยู่บนพื้นผิวเร่ร่อนในน้ำตื้น (0.4-1 เมตรลึก) กระแสในช่วงน้ำขึ้นน้ำลงแบนในSkagit อ่าววอชิงตัน เร่ร่อนติด ADP ย้ายไปอยู่กับกระแสพื้นผิวได้อย่างรวดเร็วและสร้างความมั่นใจว่าความเร็วของน้ำเมื่อเทียบกับคนเร่ร่อนมีขนาดเล็กและแก้ไขได้อย่างง่ายดายโดยชีพจรกันสร้างโปรไฟล์ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะเอาชนะความยากลำบากที่เกี่ยวข้องกับการตัดขั้นตอน. เว็บไซต์สนามในแฟลตยักษ์ของ Skagit เบย์, สหรัฐอเมริกา (รูปที่. 2) ก็มีลักษณะน้ำตื้นความลึก(มัก <1 เมตร) และบาง (ประมาณ 0.3 m หนา) ขนนกน้ำจืด ขอบชั้นนำของขนนกเหล่านี้ถูกทำเครื่องหมายด้วยเสื้อแจ็กเก็พื้นผิวที่ติดเร่ร่อนโฟมลอยน้ำและอื่น ๆ ในขั้นต้นเสื้อผ้าถูกขังอยู่ตามขอบของช่องน้ำขึ้นน้ำลงโดยการควบคุมไฮดรอลิภายใน (Mullarney และเฮนเดอ 2011). แต่เป็นน้ำน้ำท่วมความก้าวหน้าและการไหลมากกว่าแฟลตกลายเป็นวิกฤติเสื้อผ้าออกจากขอบช่องและแพร่กระจายไปทั่วแฟลตกับกระแสน้ำไหลเข้ามา (รูปที่. 2). เราประเมินอัตราหน้าต่อไปนี้การกระจายพลังงานปั่นป่วนโดยใช้ข้อมูลจากการเร่ร่อนติดADP และวิธีการทำงานของโครงสร้างของไต๋ et al, ปี 2006 ประมาณการกระจายคล้ายกันเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับโดยทอมสัน2012 โดยใช้คลื่นต่อไปเร่ร่อนกับร่าง 1.25 เมตร ในขณะที่ทอมสัน2012 มุ่งเน้นไปที่ความวุ่นวายใกล้พื้นผิวคลื่นฉีดในระดับความลึกเกิน 1.25 เมตรเราศึกษากระแสและการกระจายจากใกล้พื้นผิวเข้านอนในช่วงน้ำขึ้นน้ำลงแฟลตตื้น(≈ความลึก 0.3-0.9 เมตร)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ขนนกน้ำจืดมีบทบาทสําคัญใน nearshore การขนส่งและกระจายของสารอาหาร , สารมลพิษ
และตะกอน . อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมที่ตื้น เช่น คุณยายก็สามารถยากที่จะแก้ไขรายย่อย
ไหลคุณสมบัติเช่นขนนกบาง หรือเสื้อผ้าที่มักจะฟอร์มบนขอบชั้นนำของการแพร่กระจาย
ขนนกเรือ เทคนิคการสุ่มตัวอย่างแบบไม่วัดอยู่ใกล้ผิวน้ำ และเร่ร่อนผิว
หลายคนร่างเกิน 0.5 เมตร เลชั่นของพวกเขาในน้ำตื้นมาก ( จอห์นสัน et al .
2003 ; ออสตินและคิน 2004 ; ชมิดท์ et al . 2003 ; macmahan et al . 2552 ) .
โคตรสูงพื้นที่และเวลาความละเอียด ความเร็วสภาพดีเหมาะกับการแก้ปัญหาตื้น
ไหลสามารถให้บริการโดย ' ชีพจร ' Acoustic Doppler นักวิเคราะห์พฤติกรรมที่สอดคล้องกัน ( adps ) เครื่องมือเหล่านี้อนุมาน
ความเร็วน้ำจากการเกิดการเปลี่ยนเฟสระหว่างคู่ของพัลส์สั้นอะคูสติก ( lhermitte และ
lohrmann Serafin , 1984 ; แฮ็คเก็ตต์และ R ขึ้น Ed 1990 ; zedel et al . 1996 ) แต่น่าเสียดายที่โปรแกรมนี้