ISSN:
1434-4483
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Geosciences
,
Physics
Description / Table of Contents:
Summary Considerable warming of the surface-water of lakes is caused principally by solar radiation and only to a small extent by heat transferred from air of higher temperature. On the average, the effect of insolation reaches a maximum at the time of the highest elevation of the sun (the interdiurnal increase of temperature from 7 a. m. to 7 a. m. some-time being about 2° to 3°C). Autumnal fine weather is generally followed by a slight cooling of the water. From April till July, an interdiurnal increase of water-temperature is more often brought about by sunny days than a decrease by clouded days; in late summer and fall conditions are converse. Moreover, a dependence of these temperature variations on the difference air-temperature—water-temperature was found. Between the daily sums of sunshine duration and the interdiurnal variations of lake surface-temperatures there exists, during the summer months, a relationship characterized by the correlation coefficientsr=+0.41, +0.48 (Hallstatt-lake in July and August) and +0.62 (Atter-lake in July). Periods of fine weather cause, generally, from March till September warming, and from October till February cooling of the waters. Heat-transfer seems to be much more effective from air to water than from water to air. The probability for an interdiurnal decrease of the water-temperature when the air is relatively colder is much greater than that for an increase when the air is warmer. For the relationship between the differences air-—water-temperature and the interdiurnal variations of the lake surface-temperature (Hallstatt-lake) in July and August, the following correlation coefficients are calculated:r=+0.50, +0.61 (+0.19, +0.50 when precipitation days are excluded). This correlation decreases with increasing flow of the lake. Between the interdiurnal variabilities of air-and water-temperature (Hallstatt-lake) there exists no close relation (r=+0.37). A close correlation, however, was found between the monthly means of air-temperature and those of water-temperature on the lakes Hallstatt-, Traun-, and Attersee in July, the respective values beingr=+0.76, +0.79, +0.82. In January the relation is less pronounced:r=+0.63, +0.63, +0.62. Strong winds cause sometimes a very considerable decrease of temperature of the water-surface during the summer half-year which seems to depend to a certain extent on the difference air-—water-temperature. Particularly effective are strong thundersqualls occurring on sunny days in summer. In the summer half-year, abundant rainfall is connected, in 65 to 70 per cent of all cases, with cooling of the surface-water of the lakes. In these cases, the amount of precipitation falling directly on the lake is of less importance than the process of mixing of the surface-layer with the cold rain-water carried along with rivers and brooks. A rapid rise of the level of the lake is nearly always accompanied by falling temperature.
Abstract:
Résumé Le réchauffement de l'eau de surface des lacs est dû beaucoup plus au rayonnement solaire qu'à l'air sus-jacent plus chaud. L'effet de l'insolation est en moyenne le plus fort à l'époque de la plus grande hauteur solaire où l'accroissement interdiurne de température atteint quelquefois 2 à 3 degrés par 24 heures. Le beau temps d'automne est en général accompagné d'un léger refroidissement de l'eau. D'avril à juillet, il se produit plus facilement un réchauffement de l'eau par temps ensoleillé qu'un refroidissement par temps couvert; pendant l'arrière-été et l'automne, les conditions sont inversées. On a constaté que ces changements de température dépendent de la différence: température de l'air moins celle de l'eau. Il existe, pour les mois d'été, une relation, caractérisée par les coefficients de corrélationr=+0,41, +0,48 (Lac de Hallstatt, juillet, août) et +0,62 (Lac Atter, juillet) entre les sommes journalières de la durée de l'insolation et les variations interdiurnes des températures des eaux superficielles des lacs. Les périodes de beau temps produisent en général de mars à septembre un réchauffement de ces eaux, d'octobre à février un refroidissement. Un transfert de chaleur de l'eau à l'air semble beaucoup plus agissant qu'un transfert de l'air à l'eau. La probabilité d'un refroidissement interdiurne de l'eau en contact avec de l'air froid est notablement plus grande que celle d'un réchauffement par contact avec de l'air chaud. Les différences de température «air-eau» et les variations interdiurnes de la température superficielle des lacs (Lac de Hallstatt) sont liées par les coefficients de corrélationr=+0,50 (juillet), +0,61 (août), et en excluant les jours de pluie par +0,19 et +0,50; cette corrélation diminue lorsque le débit fluvial augmente. Les variations interdiurnes des températures de l'air et de l'eau (Lac de Hallstatt) ne sont corrélées que parr=+0,37. Une corrélation plus étroite existe entre les moyennes mensuelles de température de l'air et de l'eau pour les lacs de Hallstat, de Traun et de Atter en juillet, avecr=+0,76, +0,79 et +0,82; en janvier la relation est plus lâche avec +0,63, +0,63 et +0,62. Les forts vents provoquent parfois en été une baisse notable de la température des eaux superficielles, laquelle dépend dans une certaine mesure de l'écart de température existant entre l'air et l'eau; les bourrasques d'orage sont dans ce sens particulièrement efficaces. Une pluviosité abondante en été entraîne dans 65 à 70% des cas un refroidissement des eaux superficielles. Cet effet résulte d'avantage de l'apport des affluents gonflés que de la quantité de la pluie tombée sur le lac même. Une hausse rapide du niveau lacustre s'accompagne presque toujours d'une baisse de température.
Notes:
Zusammenfassung Wesentliche Erwärmungen des Oberflächenwassers von Seen werden hauptsächlich durch die Sonnenstrahlung und nur zu einem ganz geringen Teil durch eine Wärmeabgabe höher temperierter Luft verursacht. Die Wirkung der Insolation ist durchschnittlich am stärksten um die Zeit des Sonnen-Höchststandes (interdiurne Temperaturzunahme von 7 bis 7 Uhr mitunter 2 bis 3°C). Herbstliches Schönwetter hat meist eine leichte Abkühlung des Wassers zur Folge. Von April bis Juli bringen sonnige Tage viel eher eine interdiurne Erhöhung als trübe Tage eine interdiurne Erniedrigung der Wassertemperatur zustande; im Spätsommer und Herbst ist das Verhältnis umgekehrt. Es wurde ferner eine Abhängigkeit dieser Temperaturänderungen von der Differenz Lufttemperatur—Wassertemperatur festgestellt. Zwischen den Tagessummen der Sonnenscheindauer und den interdiurnen Änderungen von Seeoberflächentemperaturen besteht in den Sommermonaten eine durch die Korrelationskoeffizientenr=+0,41,+0,48 (Hallstätter See Juli und August), +0,62 (Attersee Juli) charakterisierte Beziehung. Schönwetterperioden verursachen im allgemeinen von März bis September eine Erwärmung und von Oktober bis Februar eine Abkühlung der Gewässer. Eine Wärmeübertragung von Wasser zu Luft scheint viel wirksamer zu sein als eine solche von Luft zu Wasser. Die Wahrscheinlichkeit für eine interdiurne Abnahme der Wassertemperatur bei kälterer Luft ist bedeutend größer als die für eine Zunahme bei wärmerer Luft. Für die Beziehung zwischen den Differenzen Luft.—Wassertemperatur und den interdiurnen Änderungen der Seeoberflächentemperatur (Hallstätter See) erhält man im Juli und August die Korrelationskoeffizientenr=+0,50, +0,61, bzw. bei Ausschaltung der Niederschlagstage +0,19, +0,50. Diese Korrelation nimmt mit steigender Durchflutung des Sees ab. Zwischen den interdiurnen Veränderlichkeiten von Luft- und Wassertemperatur (Hallstätter See) besteht keine enge Beziehung (r=+0,37). Eine sehr gute Übereinstimmung ergab sich zwischen den Monatsmitteln der Lufttemperatur und den Monatsmitteln der Wassertemperatur am Hallstätter, Traun- und Attersee im Juli mitr=+0,76, +0,79, +0,82. Im Januar ist die Beziehung nicht so stramm:r=+0,63, +0,63, +0,62. Heftige Winde verursachen an der Wasseroberfläche während des Sommerhalbjahres zuweilen einen recht bedeutenden Temperaturrückgang, wobei sich auch eine gewisse Abhängigkeit von der Differenz Luft.—Wassertemperatur zeigt. Besonders wirksam sind heftige, an sommerlichen Schönwettertagen auftretende Gewitterböen. Stärkere Niederschlagstätigkeit hat an den Seen während des Sommerhalbjahres in 65 bis 70% der Fälle eine Abkühlung des Oberflächenwassers zur Folge. Dabei ist weniger die auf den See gefallene Niederschlagsmenge als vielmehr die Vermischung der Oberflächenschicht mit dem von Flüssen und Bächen herangeführten kalten Regenwasser von Bedeutung. Ein rascher Anstieg des Seespiegels ist fast immer von einem Temperaturrückgang begleitet.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF02244620
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